粗细集料对高性能混凝土的影响

一、粗细集料对高性能混凝土的影响：

1、粗集料

集料是混凝土的骨架，是保证混凝土强度的主要材料。

混凝土中的粗骨料通常采用碎石和卵石，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强。当水灰比相等或配比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石混凝土要比卵石配的混凝土强度高，质地优良的碎石或卵石的强度都高于普通混凝土强度的2-4倍，所以普通混凝土的强度不受石料强度的影响，但高性能的混凝土则不同，它的水泥石强度高，如果粗骨料强度不高，则会由此引起混凝土破坏，所以粗骨料的强度在一定范围内制约着高性能混凝土的强度，高性能混凝土应适宜采用压碎值指标不大于18%的碎石。

粗集料的最大粒径也是影响高性能混凝土的重要影响因素之一，在普通混凝土中，粗集料的最大粒径是根据构件的截面尺寸和钢筋间距来确定，粒径的大小对其强度影响不大，高性能混凝土的粗集料的最大粒径应根据混凝土强度等级的集料界面的粘结强度由试验确定，集料粒径对混凝土强度的影响，主要来至三个方面：一是颗粒内部缺陷，粒径越大，缺陷存在的机率越大。二是集料界面得的粘结强度，粒径越大，界面粘结强度越低，三是颗粒在混凝土拌合物中的运动速度，颗粒越大，下沉的速度越快。造成混凝土内颗粒分布不均匀，进而使硬化后的混凝土强度降低，特别是流动性较大的泵送混凝土更加明显，高性能混凝土粗集料的最大粒径要选择小一些为宜，但也不是说粒径越小越好，粒径太小，使得石子的比表面积增加。空隙率增大，势必要增加水泥用量提高造价，否则会影响混凝土强度，同时粒径越小加工时粘附在石子表面地粉尘越多，给施工冲洗带来困难，一旦冲洗不彻底，则会大大削弱集料界面的粘结力，进而降低混凝土强度。

粗集料的级配对高性能混凝土的力学性能有明显的影响，级配良好的集料具有较大的堆积密度和较小的孔隙率，在其他条件相同的情况下，堆积密度越大，空隙率最小的集料，其级配可以获得较高的密度和强度，固体颗粒的粒径大小，有规则的组合排列，粗细搭配。可以得到密度最大，空隙率最小的混合料，所以石料的粗细比例好多混凝土强度相对也会提高，高性能混凝土比较适宜采用5-25mm 连续级配的粗集料。

粗集料的针片状含量越大，将增加集料的孔隙率，降低混凝土拌合物的和易性，集料界面粘结力下降，并且针片状颗粒受力时容易折断，进而影响混凝土强度，同时还会影响混凝土的抗渗性能。

粗集料在拌合过程中，会直接部分拌合用水，降低混凝土的水灰比，使得混凝土拌合物的工作性变差，混凝土的塌落度减小，强度降低，此外，吸水率高的集料对混凝土抗冻性，收缩变形亦有不利影响。

粗集料中常含有一些粉尘、粘土、泥块，它们对混凝土的性能将产生不同影响，粉尘，粘土长包裹在石子表面，形成一层粘结能力很弱的薄膜，降低石子与水泥砂浆的粘结力，使混凝土强度降低，粉尘、粘土含量多时还会增加混凝土的干缩和徐变，降低抗渗性能进而影响混凝土的耐久性，泥块对混凝土的影响与粘土基本相同，但由于泥块颗粒较大，在混凝土中成为较大的缺陷或薄弱部分，因而对混凝土的影响更大。

2.细集料

高性能混凝土用细集料宜选用级配良好、质地均匀坚固、吸水率低、空隙小，细度模数2.6-3.2的洁净天然中粗砂或符合要求的人工砂，不得使用山砂和海沙。

细集料如果砂粒过粗，将会使混凝土拌合物松散，导致砂密度降低，如果过

细，比表面积增大，要保持流动性不变，就要增加用水量，同时还要增加水泥用量，提高了成本。

细集料的含泥量主要成分为二氧化硅，其结构的特殊性对外加剂有较强的吸附作用，加之聚羧酸外加剂普遍固含量较低，含泥量的变化引起被吸附外加剂量的变化显著，从而导致混凝土中外加剂有效成分降低，当细集料中含泥量较大时，聚羧酸外加剂参量增大，混凝土粘度很大，流动性很差，且塌落度经时损失较大，影响了混凝土的和易性，降低了混凝土强度。由于含泥量的增加导致混凝土用水量的增加，使得混凝土抗碳化性能降低，从而影响混凝土的耐久性能。

二、粗细集料的存储

1、设置集料存储棚，棚内地面进行硬化处理，冬期设保温、升温设置。

2、集料进场后，按不同级别集料分别储存，设置双墙中空式料仓进行储存。

3、所有集料水洗后，进库分区储存，并在显著位置设置标志牌，标明生产地、规格、级别，用途。

4、集料储存高度不能大于5m，料仓储存能力满足本标段高峰期10 天用料要求。

5、冬期施工时，集料储存棚内温度保持在5℃以上，集料温度出库达到0℃度以上。

三、混凝土的搅拌

1、搅拌工艺要求

采用强制式搅拌机拌制，混凝土原材料应采用电子计量系统进行计量。计量后，建议先向搅拌机投入细骨料、水泥和掺合料，搅拌均匀后，加水并将其搅拌成砂浆，并向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后，再投入外加剂，并搅拌均匀为止。

上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。当搅拌机不具备二次投料设置时，应适当增加20-30s 搅拌时间。当使用搅拌车运输时，可适当缩短搅拌时间，但不应少于2min。

补偿收缩混凝土必须充分搅拌均匀。对预拌补偿收缩混凝土，其搅拌时间与

普通混凝土相同。投入时应避免膨胀剂在中途的附着、固结，在搅拌机内的混凝

土未全部排出时，不得投入新料。

冬期搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的

最高温度，混凝土入模温度的相应要求。优先采用加热水的预热方法，但水的加

热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂及掺合料不得直接加热，可在使用前运入暖棚进行预热。

拌合站必须严格控制混凝土材料配合比，保证使用配合比与验证配合比的一致。

2、搅拌质量控制

混凝土拌制是否均匀，混凝土的拌合物质量是否满足设计要求，一般通过检

测其工作性来控制。高性能混凝土出机检查的工作性主要是坍落度、扩展度、含气量、混凝土温度和泌水状况。不合格时，要查找原因，一般的原因可能是称料的误差、水的计量不准、骨料含水率测试或计算失误、拌合时间等等。造成混凝土质量变化原因没有查明时，不允许使用。