粗骨料如何影响高性能混凝土的强度

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或卵石。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，碎石的混凝土强度要比卵石强度高。质地优良的碎石或卵石的强度大都高于普通混凝土的强度的2～4倍，所以，普通混凝土强度不受石料强度的影响。但高性能混凝土则不同，它的水泥石强度高，如果石料强度不高，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≤10％的碎石。

集料在拌合过程中，特别是粗集料，会直接吸走部分拌合用水，降低了混凝土的水灰比，使得混凝土拌合物的工作性变差，混凝土的坍落度减少，强度降低。此外，吸水率高的集料对混泥土的抗冻性、收缩变形亦有不利影响。

当坍落度一定时，比较大粒径的混凝土因其表面积增大，在相同坍落度下需水量增大，对应的水灰比明显增大；或相同配合比条件下，混凝土的工作性变差，内部缺陷增多，从而引起强度的降低。

针片状颗粒的含量与混凝土强度存在一种特殊关系，不是针片状含量越高，强度就越低，也不是针片状含量越低，强度就越高。而是存在一个较佳值，在这个值附近，混凝土的抗压强度较高。另外，针片状增多，集料表面积增大，从而引至混凝土的许多不良影响。一般在进行混凝土配比设计及原材料的选择时，特别是高性能混凝土，为了获得所要求的混凝土强度和密实性等，采取了限制粗集料中针片状颗粒含量的要求。

粗集料的级配对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实度和强度。固体颗粒按粒度大小，有规则的组合排列，粗细搭配，可以得到密度比较大、空隙最小的混合料。所以，石料的粗细比例好的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。

粗集料的矿物组成成份除了对石料本身的强度有影响外。在同一条件下，以钙质代硅质骨料会使混凝土强度有所改善。含碱矿物量过高的集料会引起碱集料反应。因此选材时也应该注意。

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