摘要：从实际生产来看，混凝土中粗骨料主要起到一定的骨架支撑作用，其作为混凝土关键的组成成分，对混凝土性能影响较为突出，进而影响工程建设质量。因此，加强粗骨料对混凝土性能的影响研究是十分有必要的。文章首先解析粗骨料对混凝土性能具体影响，重点分析不同骨料碱活性对于混凝土性能影响，旨在为优化混凝土性能提供一定参考。
关键词：粗骨料；混凝土；性能；粒径；含量
1粗骨料对混凝土性能具体影响
1.1粗骨料含量
一般而言，混凝土中粗骨料的含量对于混凝土整体性能影响较为明显，并且粗骨料强度远超过砂浆强度，因此在特定范围内，骨料含量增加，混凝土整体强度也会提升。但强度达到一定程度后，骨料含量进一步增加，砂浆量大幅度降低，这样会导致浆体与骨料界面粘结质量变差，从而降低混凝土强度。
1.2粗骨料级配
粗骨料级配具体为各级粒径颗粒具体分配比例，其级配严重影响混凝土整体拌和性能、物理性能和耐久性。确定混凝土配合比后，保证粗骨料粒径均匀性，能够有效降低水泥用量，进而减少混凝土使用成本。同时混凝土配合比确定后，粗骨料粒径增加，用水量减少，使用大粒径的粗骨料能够有效减少含砂率，增加混凝土强度，实现有效节省水泥用量的目的。如果水泥用量少，不仅能够大幅度降低混凝土内热导致的温度增加量，还可减少基于温度变化产生的裂缝数量。
1.3粗骨料表观密度
石料表观密度取决于石材质量、矿物成分、风化以及空隙率。正常情况下，表面粗糙且结构疏松的粗骨料制备的混凝土强度不足，并且粗骨料表面粗糙、孔隙数量多，会导致实际吸水率较大。如果采用上述粗骨料制备混凝土，其抗渗性能、抗冻性能及耐久性能均难以达到相关标准及规范要求。
1.4粗骨料品种
通常粗骨料种类不同，其实际组分具有明显差异，而同种类型骨料生产地域不同，其实际组分也具有明显差异。这样致使粗骨料本身性质差异较大，进而对于混凝土性质产生显著影响。当前国内外学者利用不同类型粗骨料制备混凝土，并对于其开展各种性能研究，获得相应结论。
（1）采用玄武岩、石灰岩以及砾石等粗骨料制备的混凝土，其强度分别达到30MPa、60MPa及90MPa，然后根据相关国标方法检测抗压强度、抗折强度以及劈裂强度。根据相关数据可知，对于高强度混凝土来说，与砾石混凝土比较，玄武岩及石灰岩粗骨料混凝土的抗压强度、抗折和劈裂抗拉强度均高10%～20%，并且玄武岩混凝土抗压强度明显超过石灰岩混凝土；但对于普通混凝土而言，三种骨料混凝土的强度差异较小，其中石灰岩略高。二者之所以在力学性能上有差异，是因为普通混凝土的薄弱位置基本为硬化水泥浆和粗骨料之间的界面层，而高强混凝土则是粗骨料本身。
（2）分别利用硅质卵石、辉绿岩碎石、花岗岩碎石和石灰岩碎石制备混凝土，然后测试其抗压强度及弹性模量。根据相关数据显示，和其他三种粗骨料相比，花岗岩抗压强度相对较低，尤其28d及56d的抗压强度基本是84%，再使用相关仪器检验矿物，确定花岗岩中具有一定量的浊沸石。其处于潮湿环境时表现为不稳定状态，进而影响花岗岩混凝土强度，因此粗骨料本身化学成分对于混凝土性能具有直接影响。
1.5粗骨料颗粒形状
粗骨料颗粒形状尽量选择立方体及球体，但在岩石破碎阶段易出现大量的针、片状颗粒，这样不仅会增加骨料孔隙度，还会对混凝土性能产生负面影响。一般而言，通过不同的针片状颗粒添加量，有助于生产企业以及使用企业控制粗骨料品质，进而全面提升建筑工程质量。
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1.6粗骨料含泥量及泥块含量
根据《建筑用卵石、碎石》对于含泥量相关要求，卵石及碎石粒径要求控制在一定范围内。《水工混凝土试验规程》对含泥量定义为包括石料中粒径小于0.08mm的黏土、淤泥以及细屑的总含量，并且这些泥块比表面积及吸水性均较大，遇水易出现膨胀，干燥条件下则会出现收缩情况。假使粗骨料中粘土含量较多，其会对于混凝土很多性能产生负面影响，诸如强度、抗渗、抗冻融和抗磨损等。一般而言，含泥量不同，类型不同，对混凝土的实际影响也具有明显差异。其具体包括下列三种类型。
第一，包裹型含泥。粗骨料中泥粒主要以浆状粘接或附着在骨料表面，均对于粗骨料与水泥浆液粘结产生不良影响，其会明显降低混凝土强度及其他性能。第二，松散型含泥。假使粗骨料中存在均匀分布泥粒，配制低胶材混凝土或砂子细度偏大时，其能够进一步提升混凝土拌和物的和易性，还可强化混凝土密实性。如果含泥量为5%时，混凝土强度明显不足，尤其在高强度混凝土中，含泥量不低于7%时，强度减少30%以上。第三，团块型含泥。如果粗骨料中存在大量团块状泥土，便会对于混凝土很多性能产生负面影响，尤其表现在混凝土抗拉强度方面。如果泥块含量为1%～2%，混凝土抗拉强度会减少10%～25%。团块型含泥量增多，对混凝土干缩性能影响越明显，因此根据《水工混凝土施工规范》的相关要求，粗骨料中禁止存在大量团块状泥土。通常混凝土要求具有一定抗性时，泥浆含量对于混凝土的抗冻性影响较为突出。如果混凝土具有冷冻要求，需要重点控制粗骨料的泥浆含量。
2骨料碱活性对于混凝土性能的影响
2.1骨料碱活性反应现场破坏特征
一般而言，混凝土长期受到碱骨料反应影响会发生开裂情况，时间大多为10～20年，碱骨料反应主要的破坏现场特征为混凝土表面开裂，并且裂纹呈现网状。其产生原因在于混凝土骨料颗粒周边凝胶或骨料内部产物由于吸水出现一定程度膨胀情况，大量骨料颗粒出现反应产生一定量的裂纹，而上述裂纹彼此联接，构成网状裂缝。尤其在预应力作用范围内，裂纹大多顺着预应力生长，出现大量平行于钢筋的裂纹，对于非预应力区域，混凝土则呈现网状开裂情况。
2.2碱硅酸盐反应破坏特征
碱硅酸反应产生一定量的碱硅酸凝胶，如果过量则会从裂缝中大量流出，进而出现在混凝土表面。新鲜凝胶外观为透明或浅黄色，基本呈现树脂状。当这些凝胶脱水后，颜色会呈现白色，凝胶孔隙及裂缝流动过程中吸收各种化合物，进而引发变色反应，产生大量无规则粉末状物。通常骨料碱硅酸反应膨胀基本是碱硅酸凝胶吸水引发的，所以碱硅酸反应凝胶成为混凝土发生碱硅酸反应重要证明之一。针对混凝土芯样的原始表面、切割面、光片及薄片进行全面检查，确定空洞、裂纹等位置存在一些凝胶。由于凝胶流动性较大，甚至与反应骨料较远区域也会存在凝胶。另外，反应环作为碱和一些骨料相互作用产生的隔离层，会消除部分活性骨料。
2.3碱碳酸盐反应破坏特征
碱硅酸反应膨胀开裂主要是骨料浆体界面及骨料内部碱硅酸凝胶吸收一定量水分，表现出较大程度膨胀的情况。而对于碱碳酸盐反应来说，膨胀开裂情况主要由于反应产生一定量的方解石及水镁石，骨料内部空间较为有限，进而出现不同程度的膨胀情况。因此在碱碳酸盐反应中，骨料作为关键性膨胀物质，骨料周边浆体中切向应力主要是拉伸应力，尤其在浆体和骨料界面位置，该应力数值最大。而骨料切向应力则是压应力、骨料内部肿胀压力或其他压力，致使骨料内部局部位置拉伸应力较大，浆体及骨料径向主要承受压应力，因此混凝土中出现大量和膨胀骨料连接的网状裂纹。部分反应骨料出现一定程度开裂情况，裂纹会深入周边浆体或砂浆，部分裂纹能够达到其他骨料位置。
参考文献：
[1]佚名.粗骨料对混凝土性能的影响[J].江西建材，2018，238（13）：12-14.
[2]申红旗.粗骨料品质对混凝土性能的影响[J].河南水利与南水北调，2018（3）.
[3]邢琳琳，尚建丽.钢渣粗骨料对混凝土性能的影响研究[J].混凝土，2017（9）：105-107.
[4]佚名.再生粗骨料取代率对混凝土性能影响研究[J].湖南交通科技，2018，44（04）：69-71.
论文作者:路天知
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/18
标签：骨料论文; 混凝土论文; 性能论文; 强度论文; 凝胶论文; 裂纹论文; 粒径论文; 《基层建设》2019年第14期论文;