粗集料种类对不同强度等级混凝土力学性能影响

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1、粗集料种类对不同强度等级混凝土力学性能影响摘要：本文研究了三种不同粗集料（砾石、石灰石和玄武岩碎石）对不同强度等级的混凝土的力学性能的影响。研究表明：在低强基体下，石灰石混凝土在抗压、抗折和劈裂抗拉强度都有较好的表现；在高强基体下，玄武岩混凝土的综合表现最佳。关键词：粗集料；力学性能；影响Abstract:Influenceofthreekindsofcoarseaggregate(roundsiliceousgravel,crushedlimestoneandbasalt)onthemechanicalpropertiesofconcretewi

2、thdifferentstrengthlevelswasstudiedinthispaper.Theresultsindicatethatthecrushedlimestoneconcretegotabetterperformanceonthecompressive,flexuralandsplittingtensilestrengthwhenthestrengthlevelofconcreteislow;Inhighstrengthconcrete,crushedbasaltconcreteachievedthebestcomprehensive

3、mechanicalperformancecomparedwiththeothertwokindsofconcrete.Keywords:coarseaggregate;mechanical6properties;influence中图分类号：TU377文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）0前言普通混凝土的强度主要取决于骨料强度、基体强度以及基体-骨料界面过渡区的粘结强度和它们的相对体积含量。粗集料（骨料）作为混凝土的大中心质，通常是混凝土材料中强度最高、耐久性最好、体积稳定性最好和成本最低的结构单元[1]构成了混凝土的强度骨架。

4、在相同的用材和配比条件下，不同类型的粗集料由于不同的颗粒形状、表面质地、矿物构成和强度差异会形成强度各异的混凝土。当基体的质量和强度得到保证，粗集料的种类就成为混凝土强度的最主要的影响因素[2]。6在普通混凝土配合比中，当水灰比大于0.4时，基体强度和界面粘结就成为限制混凝土强度的限制因素，而没有考虑到粗集料此时所起的作用。不管粗集料的强度如何，在这类混凝土中界面区微裂缝的开裂和扩展都将会引发了混凝土的宏观破坏。在高强混凝土中（大于40MPa，通常水灰比小于0.4），基体强度得到了改善，界面区质量得到了提升，使得基体和界面不再是混凝土性能劣化的主要

5、因素，在这种情况下，就有可能更好的发挥粗集料的强度潜力。因此选用质量优良、强度高、表面质地和矿物构成较好的粗集料，就能改善混凝土的力学性能。为了更加全面的认识粗集料种类对混凝土力学性能的影响，本文探讨了三种不同粗集料（砾石、石灰石和玄武岩）对不同强度等级混凝土（70MPa、50MPa和30MPa）的工作性、抗压强度、抗折强度和劈裂拉伸强度的影响；同时考察了在C50等级混凝土中不同集料对混凝土弹性性质的影响。1试验1.1原材料1)水泥：安徽海螺水泥有限公司生产的PC52.5普通硅酸盐水泥。3d抗压和抗折分别为30MPa和5.4MPa,28d抗压和抗折

6、强度分别为57MPa和8.2MPa。2)硅灰：某厂生产的硅灰，比表面积为16500cm2/g,SiO2质量分数为98.3%。3)粗集料：所选为5-19mm三种不同矿物组成的粗集料，分别是砾石（圆润）、破碎石灰石和玄武岩集料，各自的物理性能见表1所示。表1粗集料的物理性能4)砂：黄砂，细度模数2.8，表观密度2612kg/m3。5)减水剂：某外加剂厂生产的SPF高效减水剂，掺量为胶凝材料用量的3%。1.2配合比设计6表2不同强度等级混凝土的配合比设计2试件制备与试验方法制备试样规格150×150×150mm3用来测试混凝土的抗压强度，100×100×

7、500mm3用来测试抗折强度，φ150×300mm3的圆柱体用来测试劈裂抗拉强度，150×150×300mm3的试件用来测试弹性模量。所有试件先进行7天水养，后在试验室常温空气养护下直至28天测试强度。除特殊说明外，具体操作方法参照GB/T50081-2002《普通混凝土土力学性能实验方法标准》进行。3结果与讨论3.1工作性表3混凝土的塌落度6表3为不同类型集料对混凝土工作性的影响。从表3看出，无论在哪个等级混凝土中，采用砾石的混凝土的工作性明显优于石灰石和玄武岩碎石混凝土。这是由于砾石表面质地较为圆润，集料之间摩擦阻力小，再叠加浆体的润滑作用使得

8、混凝土具有很好的流动性；而破碎的石灰石和玄武岩碎石，表面棱角多，拌合过程中摩擦阻力大，相对砾石有更大的比表面积，裹覆集料表