粗骨料如何影響高性能混凝土的強度

集料是混凝土的骨架，是保證混凝土強度的主要材料。

混凝土中的粗骨料通常采用碎石或卵石。當石質(zhì)強度相等時，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強，當水灰比相等或配比相同時，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強度要比卵石強度高。質(zhì)地優(yōu)良的碎石或卵石的強度大都高于普通混凝土的強度的2～4倍，所以，普通混凝土強度不受石料強度的影響。但高性能混凝土則不同，它的水泥石強度高，如果石料強度不高，則會由此引起混凝土破壞。所以粗骨料的強度在一定范圍內(nèi)制約著高性能混凝土的強度。高性能混凝土應(yīng)適宜采用壓碎值指標≤10％的碎石。

集料在拌合過程中，特別是粗集料，會直接吸走部分拌合用水，降低了混凝土的水灰比，使得混凝土拌合物的工作性變差，混凝土的坍落度減少，強度降低。此外，吸水率高的集料對混泥土的抗凍性、收縮變形亦有不利影響。

當坍落度一定時，比較大粒徑的混凝土因其表面積增大，在相同坍落度下需水量增大，對應(yīng)的水灰比明顯增大；或相同配合比條件下，混凝土的工作性變差，內(nèi)部缺陷增多，從而引起強度的降低。

針片狀顆粒的含量與混凝土強度存在一種特殊關(guān)系，不是針片狀含量越高，強度就越低，也不是針片狀含量越低，強度就越高。而是存在一個較佳值，在這個值附近，混凝土的抗壓強度較高。另外，針片狀增多，集料表面積增大，從而引至混凝土的許多不良影響。一般在進行混凝土配比設(shè)計及原材料的選擇時，特別是高性能混凝土，為了獲得所要求的混凝土強度和密實性等，采取了限制粗集料中針片狀顆粒含量的要求。

粗集料的級配對混凝土的力學(xué)性能有明顯的影響，級配良好的集料具有較大的堆積密度和較小的孔隙率。在其他條件相同的情況下，堆積密度越大，空隙率最小的集料，其級配可以獲得較高的密實度和強度。固體顆粒按粒度大小，有規(guī)則的組合排列，粗細搭配，可以得到密度比較大、空隙最小的混合料。所以，石料的粗細比例好的混凝土強度相對也會提高。高性能混凝土比較適宜采用 5～25mm連續(xù)級配的粗集料。

粗集料的礦物組成成份除了對石料本身的強度有影響外。在同一條件下，以鈣質(zhì)代硅質(zhì)骨料會使混凝土強度有所改善。含堿礦物量過高的集料會引起堿集料反應(yīng)。因此選材時也應(yīng)該注意。

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