骨料粒形对混凝土性能的影响

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发布时间：2021-09-16

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骨料粒形对混凝土性能的影响
毛军，石玉祥
(1．黑河边境经济合作区工程质量监督站．黑龙江黑河164300； 2．黑龙江省寒地建筑科学研究院．哈尔滨150080)
【摘要】主要研究了粗集料中针、片状颗粒含量对混凝土性能的影响。试验结果表明：随集料中针、片状
颗粒含量的增加，集料压碎值呈线性增大，混凝土各项性能均降低，且片状颗粒对混凝土各项性能的影响程度均
高于针状颗粒；针、片状颗粒含量不宜超过15％。
【关键词】集料；针状颗粒；片状颗粒；含量
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)04—0019—02
一般认为粗集料的颗粒形状以圆球或立方体最
优，但是在粗集料的生产、加工过程中，不可避免的会
产生一些不规则几何形状的颗粒。凡颗粒的长度大于
该颗粒所属粒级平均粒径的2．4倍者称为针状颗粒；
厚度小于平均粒径的0．4倍者称为片状颗粒。
国外学者研究表明，粗集料的表面特征对混凝土
各项性能的影响程度是不相同的。针片状粗集料与一
般粒形集料的主要区别是其比表面积较大并有较多
尖锐棱角。针片状颗粒会影响粗集料的振实堆积密度
和空隙率，混凝土中水泥石与集料界面粘结力下降，并
且针片状颗粒受力时容易折断，因此，会影响混凝土拌
合物的和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。
1 原材料及混凝土配合}匕
试验采用P·0 42．5普通硅酸盐水泥；河砂，细度
模数2．8，Ⅱ区中砂，密度为2600kg／m3；萘系高效减水
剂，减水率大于20％；石灰岩碎石，4．75—26．5mm连
续级配。基准混凝土配合比为水泥：412kg／m ，砂：
664kg／m3
，石：1193kg／m ，水：165kg／m~，减水剂：10％。
在此基础上，将粗骨料中的针、片状颗粒用专用规准仪
针状颗粒含量，％
一初始坍落度一30rain后坍落度
图I 针状颗粒含量对混凝土工作性的影响
蛊
髓
搬
窭
全部挑出，然后以5％、10％、15％、20％、25％的比例
替换未含针、片状颗粒的集料，并保持级配不变。试验
时以相同的配合比，在相同的环境下成型混凝土试件，
测试其对混凝土各项性能的影响情况。
2 试验结果与分析
2．1 针片状含量对碎石压碎值的影响
粗集料中针片状颗粒含量与集料压碎值的关系
见表1。由表1可见，随集料中针、片状颗粒含量的增
加，集料压碎值明显增大，大致呈线性比例。针、片状
颗粒含量为20％时，集料压碎值达到最大，继续增加
针、片状颗粒含量，集料压碎值不再增长。
表l 针片状颗粒含量对粗集料压碎值的影响％
针片状颗粒含量0 5 10 15 20 25
集料压碎值 19．8 20．2 20．9 21．4 22．2 22．2
2．2 针片状含量对混凝土工作性的影响
以新拌混凝土初始坍落度和30rain坍落度损失作
为混凝土工作性的评价指标，试验结果见图1和图2。
片状颗粒含量，％
一初始坍落度一30rain后坍落度
图2 片状颗粒含量对混凝土工作性的影响
由图1和图2可见，新拌混凝土的坍落度几乎都
是随着针、片状颗粒含量的增加而减小，同时，针、片状
集料含量超过15％时，混凝土坍落度大幅度降低，
30rain后的坍落度损失明显增大，且混凝土匀质性变
差，出现了离析、分层等现象。
针状颗粒含量，％
一7d 一28d
(a)抗压强度
图3针状颗粒含量对混凝土强度的影响
片状颗粒较针状颗粒对工作性的影响显著，这是
因为片状颗粒较针状颗粒比表面积大得多，需要更多
的水泥浆包裹，且易在浆体流动时造成互相之间的机
械啮合，因此对混凝土工作性影响大，新拌混凝土露石
离析现象较严重。针状集料对混凝土工作性的影响与