花岗岩配制高性能混凝土试验研究

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发布时间：2021-09-16

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花岗岩配制高性能混凝土试验研究
魏连雨。王海生
(河北工业大学土木工程学院，天津300401)
摘要：由于花岗岩属于酸性集料，在高性能混凝土中，一般采用低碱含量水泥或减少水泥用量来控制总碱含量。通过大量试验
分析不同水泥用量对花岗岩高性能混凝土性能的影响规律；通过优化配合比，降低水泥用量，配置耐久性良好的高性能{昆凝土，
得到较好的技术经济效益。
关键词：花岗岩；高性能混凝土；配合比优化设计
中图分类号：TU528．041 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)03—011卜03
Experimental study on the granite high performance concrete
WE／Lianyu ，WANG Haisheng
(School of Civil Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China)
Abstract：Due to the granite is acidic aggregate，In general，using the low alkali content cement or reducing the dosage of cement
to control the total alkali contentin highperforman ce concrc~．Through alarge number ofexperiments，theinfluence ofdifferent cement
dosage on the gran ite high—performance concrete performan ce was an alyzed．Mix good durability high perform ance concrete by optimi—
zing the mixture ratio and reducing the dosage of cement，get good techn ical and economic efecdveness．
Key words：granite；high perform ance concrete；opfimi zadon of mix proportion design
0 引言
高性能混凝土(HPC)具有良好的工作性、强度和耐久
性，已经在国内外的工程实践中广泛应用。以往高性能混
凝土的原材料多采用玄武岩或石灰岩碎石搭配优质胶凝
材料和高效减水剂。而花岗岩是一种深成酸性火成岩，二
氧化硅的含量高，加工出的碎石压碎值高，针片状含量高，
超出规范限值，较少应用于高性能混凝土工程。近年，随着
工程量不断增加，优质碎石资源逐渐短缺，国内对于利用
花岗岩配制高性能混凝土的研究陆续展开。夏京亮等在其
研究中配制出力学性能、耐久性能与长期收缩变形性能良
好的桥用C55高性能混凝土；管小明等经试验研究，证
明脆性花岗岩碎石可成功应用在C60高性能混凝土中；
汪在芹等在对三峡工程花岗岩骨料的碱活性长龄期观测
研究中的结果显示，新鲜花岗岩经历1O年的碱反应，膨
胀率缓慢增长，突破0．1％，碱一花岗岩反应是又一类型的
碱一硅酸盐反应。杨全华等对花岗岩骨料本身的碱溶出
现象进行研究，结果显示花岗岩骨料样品的溶出碱与试验
温度、用时及骨料粒径有关，此外，他们还对水泥、粉煤灰、
外加剂等的溶出碱进行了分析，并计算了该工程大坝混凝
土几种典型配合比的溶出碱总含量。香港大学的
Kwan，A．K．H．对香港本地的花岗岩配制的混凝土干缩性
能进行了研究。香港大学的chen，Helen H．等人对花岗
收稿日期：2014—08—18
岩碎石配制的素混凝土的断裂韧性进行了试验研究，结果
显示，各个粒径配制的混凝土断裂韧性(KIC)和断裂强
度(GF)随着抗压强度的增强而增大，而抗压强度和弹性
模量随着碎石粒径的减小而增大。葡萄牙堡区布兰科理
工学院的Pacheco Torgal，F．和葡萄牙贝拉地区大学的
Castro—Gomes，J．P．试验研究了花岗岩碎石物理和几何特
性对低强度混凝土耐久性的影响。
过往的研究结果显示，采用酸性花岗岩碎石配制高性
能混凝土，应尽量削弱混凝土碱集料反应的不利影响。混
凝土中碱主要来源于水泥熟料、外加剂。在配合比设计阶
段，可以考虑减少胶凝材料的用量，特别是水泥用量，并相
应的降低高性能减水剂的掺量；这样可以降低混凝土中的
总碱含量，避免酸性花岗岩碎石的碱集料反应，保证混凝
土强度，提高混凝土耐久性。但是，过分的降低水泥用量，
会影响混凝土拌合物的和易性，导致水泥石和粗集料界面
层强度不足，降低混凝土密实度和耐久性。因此，有必要通
过试验研究花岗岩高性能混凝土配合比设计过程中，合理
水泥用量的下限。
1 原材料和试验方法
胶凝材料选用P·0 42．5级冀东水泥和II级粉煤灰。
具体性能如表1所示。
细集料选用普通河砂，细度模数2．8，颗粒级配为I级