骨料孔隙率对混凝土性能的影响

发布时间：2022-03-13 15:43:28 浏览数：次

(1.内蒙古建筑勘察设计研究院有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010010；2.无锡市交通工程有限公司；3.无锡市高速公路建设指挥部办公室，江苏无锡 214 000)
摘要：文章根据不同砂石级配（孔隙率不同）所做的系列试验得出的结果，分析了骨料孔隙率对混凝土性能的影响。
关键词：孔隙率；和易性；混凝土性能；试验
中图分类号：TU528.041 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2010)02—0098—01

水泥混凝土是由水泥及粗、细集料和水按适当比例混合，在需要时掺加适宜的外加剂、掺和剂等配制而成。其中水泥起凝胶和填充作用，集料起骨架和密实作用，水泥与水发生化学反应生成具有凝胶作用的水化物，将集料颗粒紧密粘结在一起，经过一定凝结、硬化时间后形成人造石材，成为混凝土。众所周知，影响水泥混凝土性能的最主要因素有水灰比、水泥强度、胶凝材料用量等，黄砂、石子虽然在混凝土中用量最多，但因其宏观、稳定、质量标准易于把握而被忽视。混凝土的生产单位往往只提出黄砂、石子的合格验收标准，其实这种控制方法是不全面的。因此，本文针对砂石级配变化即孔隙率变化对混凝土性能的影响做了系列试验，以此作个具体的分析，对今后骨料的使用提供一点参考。
1 原材料的选取
1.1 水泥

常州金坛盘固水泥集团生产的盘固牌P.042.5级水泥。其理化性能见表1。
1.2 粉煤灰

镇江谏壁电厂生产的华源牌Ⅰ级粉煤灰。其理化性能见表2。

1.3 砂

产地江西赣江，细度模数2.2，2.6，2.9三种，含泥量均＜1.0%。
1.4 碎石

浙江湖州花岗岩；粒径5mm～16mm，5mm～25mm偏粗两种规格，含泥量0.4%，压碎值6. 7%。
1.5 外加剂

江苏博特新材料有限公司产JM-9高效缓凝减水剂。其性能见表3。

2 试验内容

混凝土的工作性也称为和易性，是指砼拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的砼的性能。它是一项综合技术性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。所谓的拌合物和易性良好，就是使这三方面的性能，在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的状况。

以下试验就是从工作性、强度、抗渗性等角度出发，来简要阐明骨料孔隙率对混凝土性能的影响。

用于本文的试验固定其他因素，以最常用的C30泵送砼为基准配合比:

以此材料配制的混凝土工作性、强度如下：

3 试验结果及分析

从以上结果可以看出，骨料孔隙率对混凝土工作性的影响很明显，第3、4、5组混凝土基本无法泵送施工；对混凝土强度的影响最大也达到5MPa，说明骨料孔隙率应当在配合比设计时作为重要参数加以分析；对混凝土抗渗强度影响非常明显，最大和最小值相差一倍以上。仔细分析坍落度和强度数据，还可得到几点规律：
①砂的细度模数越小，混凝土强度越低，但砂的细度过粗导致混凝土离析时强度明显下降；②碎石的级配明显影响骨料孔隙率，单级配时强度提高，但工作性很差；③孔隙率最小时，工作性和强度达到最佳平衡点；④骨料孔隙率越小，抗渗等级越大。
4 结束语

通过上面的结果分析，笔者认为，骨料空隙率大小，反映了骨料各个粒级的搭配情况。连续粒级时，混凝土工作性好，拌合物均匀，抗渗等级就高，这和以往人们认为骨料比表面积越小，抗渗等级越高不同，由此说明在混凝土设计时不应仅仅考虑理论规律，更应根据试验调整配合比达到最佳的工作性，使拌合物均匀，这才是使混凝土各个性能达到均衡的要义所在。
［参考文献］
［1］ (JTG E30-2005)公路工程水泥及水泥混凝土试验规程中华人民共和国行业标准.
［2］张超，郑南翔，王建设路基路面试验检测技术［M］人民交通出版社，200 5.
［3］高琼英建筑材料［M］武汉：武汉工业大学出版社，2002.

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