粗集料特征参数对混凝土自收缩影响

资料大小：160KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-08

资料介绍

粗集料特征参数对混凝土自收缩影响
张伟潼，江守恒，王洪生
(1_黑龙江省寒地建筑科学研究院。哈尔滨150080； 2．哈尔滨工业大学土木工程学院．哈尔滨150090)
【摘要】主要研究了粗集料自身特征对混凝土抗压强度和早期自收缩的影响。结果表明：粗集料的级配
达到最紧密堆积状态、针片状颗粒含量越低，混凝土的抗压强度越高、自收缩越小；粗集料最大粒径越小，混凝土
抗压强度越高，而有利于减小混凝土早期自收缩的粗骨料最大粒径为26．5mm。
【关键词l 混凝-t-；粗集料；自收缩
【中图分类号】TU528．04 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)04—0011—02
0 前言
集料是混凝土中的刚性填充料，其体积约占混凝
土总体积的60％一80％，是混凝土的主要组分之一。
粗集料的外观特征及物理力学性能对混凝土的性能
有很大的影响，特别是对水泥石界面区结构、混凝土
力学性能和早期变形的影响尤为显著⋯。
近年来，由于基础设施建设的突飞猛进发展，混
凝土用量猛增，对砂、石等资源的需求量大幅增加，许
多小规模的私人采石场等大量生产石料，大多没有试
验室，质量意识淡薄，所生产的粗集料的质量低劣，如
最大粒径较大、级配单一、针片状颗粒含量很高，含泥
量超标等，若采用这样的集料配制混凝土，难免会导
致混凝土性能劣化，进而危害到建筑物的寿命和使用
安全。
粗集料的组成、来源、性质、用途等差异很大，其
物理强度、形状和空隙率、最大粒径、表面构造以及颗
粒级配是其自身特征的几个主要组成部分。因
此，针对粗集料自身特征对混凝土力学性能及早期变
形性能的影响规律方面开展试验研究，给混凝土施工
中粗集料的选用提供指导，并为混凝土配合比的设计
优化提供依据。
1 原材料及配合比
试验采用亚泰天鹅牌P·042．5普通硅酸盐水
泥；哈三热电厂产I级粉煤灰，需水量比94％；中砂，细
度模数2．8；石灰岩碎石；聚羧酸系高效减水剂，减水
率20％。混凝土配合比见表1。
表1 混凝土配合比
水泥水粉煤灰砂石减水剂
／kg·m一3 ／kg·m一3 ／kg·m一／kg·m 。3 ／kg·m一／％
366 165 92 675 1102 0．8
根据GB／TI4685—2001《建筑用卵石、碎石》标
准，选取粒径为4．75～26．5mm的粗集料，分级筛分后
根据标准规定进行连续级配混合，但粗细粒径比例不
同，由小到大顺序依次编号为A、B、C；选取粒径为
4．75～19mm、4．75～31．5mm的粗集料，经筛分后得到
最紧密堆积的级配，编号分别为D、E；用针片状规准仪
分离出针片状粗集料，再以5％、10％、15％三种比例
掺人到粗集料B中，编号分别为F、G、H。按表1配合
比配制混凝土，参照文献[6]的试验方法测试混凝土
早期自收缩，同时测定其3d、7d、28d抗压强度。
2 试验结果与分析
2．1 粗集料对混凝土抗压强度的影响
采用不同级配粗集料所配制混凝土的抗压强度
试验结果见图1，不同最大粒径粗集料所配制混凝土
抗压强度试验结果见图2，不同针片状颗粒含量混凝
土抗压强度试验结果见图3。
由图1可见，符合标准规定的集料颗粒级配对混
凝土抗压强度影响不甚明显，但以中间值的B组所配
制混凝土的强度值最高，而石子级配稍粗，即大粒径
多的c组混凝土抗压强度最低。
试验测定了A,B、C三组石子的堆积密度，石子B
的堆积密度值最大，说明在三组石子中，B的空隙率最
小，紧密堆积程度越高，因此，用其所配制的混凝土的
密实度亦较高，抗压强度最大。
由图2可见，粗集料的最大粒径越大，混凝土抗压
强度越低，在3d龄期时表现不甚明显，随着龄期的延
长，强度差逐渐增大。
· 粗集料的粒径越大，在振捣过程中，上浮的水份
越容易受到集料的阻碍，而在集料下方形成水膜，使
局部水胶比变大，亦生成粗大的氢氧化钙晶体，并产
生定向排列，易于产生裂缝和孑L洞等原始缺陷；同时，
在成型和振捣过程中，还易发生离析、泌水现象，使得
混凝土强度降低。而粒径越小的骨料，其自身缺陷程
度越低，界面的过渡层的厚度和长度均较小，不易形
成较大的缺陷，有利于界面强度的提高。
由图3可见，随粗集料中针片状颗粒含量的提高，