混凝土骨料大小对其性能的影响

粗骨料粒径对植被生态混凝土性能的影响

实验材料

水泥采用安庆市怀宁海螺水泥厂生产的海螺牌P －O42. 5 水泥; 普通河砂; 石灰岩碎石; 粉煤灰采用淮南市昆仑科贸有限责任公司生产的粉煤灰; 外加剂采用合肥科顺科贸有

限公司生产的BSC(Bio －substrate Concrete)生物基质混凝土添加剂; 安庆自来水。

实验方法

本试验考虑粗骨料四种不同粒径范围对该植被型生态混凝土孔隙率、透水性系数、抗压强度、性能的影响。每组试件配料中粗骨料的粒径不同，其他材料掺入量均相同。

每个试验号制作3 组试块，试块尺寸均为150 mm ×150 mm ×150 mm，每组试验制作3 个标准试块，分别做抗压强度、孔隙率、透水试验。

结果

（1）孔隙率

混凝土的孔隙率分为总孔隙率和有效孔隙率，总孔隙率是混凝土中全体空隙的体积与其总体积的百分比，它是影响混凝土强度的主要因素该混凝土孔隙率随碎石粒径的变化的关系见图1。孔隙率随粗骨料粒径的增加，其孔隙率现增上升的趋势

（2）抗压强度

在一般混凝土拌合物中，如果保持水泥用量不变，随着粗骨料粒径的增大，其比表面积就越小，则用水量就越少，水灰比就可以降低，这对提高混凝土强度，降低成本是有利的。但是大颗粒骨料内在缺陷发生的机率相对较高，而小颗粒骨料相对致密，并且由于其本身水灰比一般较低，上述因素引起的降低水灰比作用不明显，却可以增加与水泥粘结的面积，提高HPC 的强度［2］。同时，粗骨料粒径过大，会使砂浆和粗骨料的界面粘结性能降低，并且严重影响混凝土的抗渗、抗裂性能。

（3）透水性系数

生态混凝土透水性的透水系数在一定的水头下，单位时间内透过混凝土的水量与混凝土透水面积成正比，与混凝土透水厚度成反比。

粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的影响

实验材料和实验方法

在混凝土强度等级为C30（老混凝土),C35(新混凝土),水泥净浆界面剂、灌砂平均深度△=11-15mm, 粗糙度、粗骨料均为石英岩碎石、同一试件中新老混凝土的粗骨料最大粒径相同等试验条件下，粗骨料最大粒径分别取D=10,20,50mm三种，用带切口的三点弯曲梁进行新老混凝土粘结面断裂性能试验。

结果

（1）分析了粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的影响机理-分析表明，新混凝土粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的影响不是独立的，而与老混凝土粘结面粗糙度处理程度有密切关系，在相同粗糙度下，粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的影响无显性表现。

（2）进行了粗骨料粒径对粘结断裂韧度影响的分形分析-分析表明，当粗糙度不变时新老混凝土粘结断裂韧度不随粗骨料最大粒径的变化而变化-

此分析结果与试验结果一致。

粗骨料粒径对低水胶比砼强度及和易性的影响

实验材料

（1）水泥:选用太行山牌42.5R 普通硅酸盐水泥

（2）粗骨料:对于一般的碎石粗骨料, 其强度并不是影响混凝土性能最重要的因素, 碎石中杂质含量,针片状含量,颗粒级配等方面对其性能影响很重要, 尤其是骨料级配。本试验选用邯郸本地市场供应的几种粒径的石子经掺配后使用, 以达到使其孔隙率尽可能小。本试验需要5-10mm 、5-16mm 、5-20mm 、5-25mm 四种级配的碎石,经掺配后的石子级配基本符合要求。

（3）细骨料:对于低水胶比的混凝土应选用细度模数较大的砂,但由于本地区只产细砂, 为了就地取材,充分利用本地资源, 所以本试验采用当地产的细砂,其物理力学性能见表（4）高效减水剂:高效减水剂是低水胶比、塑性混凝土的必要组份, 为确保其流动性,必须掺入高效减水剂。高效减水剂具有强烈的分散作用, 能大幅度降低用水量, 显著改善混凝土工作性, 提高混凝土强度。我们在试验中选用邯郸华冶建材厂生产的FDN 高效减水剂。

（5）粉煤灰:粉煤灰的掺入可分散水泥颗粒, 使水泥水化更充分,提高了水泥浆的密实度, 降低混凝土的泌水, 有利于混凝土中骨料-水泥界面强度的提高;改善混凝土的耐久性。为了解邯郸粉煤灰在混凝土中的作用, 试验中掺入了一定量邯郸热电厂的稍加磨细的原状粉煤灰。其细度为(0.080mm 方孔筛筛余)20%。

试验方法

本试验利用正交设计的方法, 在试验方案设计中,主要研究粗骨料最大粒径、水胶比、粉煤灰掺量、砂率对混凝土强度及和易性的影响。粗骨料最大粒径为四个水平, 其余的为两个水平。试验结果见表4。高效减水剂FDN 的掺量是胶凝材料的1.5%。

结果

（1）骨料最大粒径对强度的影响：骨料的最大粒径对混凝土的强度有明显的影响，尤其是对低水胶比的混凝土

（2）粉煤灰对混凝土强度的影响：粉煤灰掺量大的混凝土强度低;尤其是早期强度, 56d 的强度相差不大;说明粉煤灰颗粒粗, 仍具有一定活性。

（3）粗骨料的最大粒径对混凝土强度、和易性有明显影响,最佳粒径为16mm 和20mm ;但水胶比仍是影响混凝土强度及和易性的主要因素。

（4）对于低水胶比的混凝土, 在细砂的情况下,其砂率也不宜小于30%,否则影响强度。

（5）稍加粉磨的粉煤灰也可用于低水胶比的混凝土中,7d 强度虽较低但56d 强度与基准混凝土相当,但掺量不宜过大, 否则对早期强度及和易性

影响较大。

粗骨料粒径变化对钢筋混凝土构件裂缝演化规律的分形研究

试验材料

（1）粗骨料：试验共选取三种连续粒径的粗骨料，分别为：4.75mm～19mm(小粒径)；19mm～37.5mm(大粒径)；4.75nm～37.5mm(混合粒径)。选用粗骨料的表观密度、松散

m，松散堆积密度大于135kg/3m

密度空隙率应符合如下规定：表观密度大于2500kg/3

（2）混凝土：试验的全部试件均在苏州科技学院结构实验室内大厅现场制作，混凝土强度等级为C30，混凝土配合比见表3．1。凝土搅拌采用学校实验大厅搅拌机分三次搅拌，浇注过程中采用插入式振捣器进行振捣，以保证混凝土浇注的密实性。试验梁均为一次性浇注完成，。在每根试件浇注的同时都预留三组150mm×150mm×150mm的混凝土立方体试块，并与试验梁进行同期同条件养护，自然条件下养护28天。