粗细骨料级配对混凝土的影响

粗细骨料级配对混凝土的影响

姜蕾

黑龙江铁工建设工程质量检测有限公司黑龙江哈尔滨150001

摘要:粗细骨料是混凝土材料的重要组成部分,粗细骨料级配的主要作用是调和混凝土拌合物的和易性。在实际施工中,对粗细骨料的级配进行各种试验,找到最合适的级配方式,并发挥不同级配的重要作用是稳定混凝土设计的关键,这不仅提高整体的施工品质,也提升整体工程的进度,加强相应企业的竞争力。本文中笔者将就混凝土中骨料级配的重要性进行简要阐述,并对粗细骨料级配对混凝土的影响提出见解,以求能给相关人士提供参考。

关键词:粗细骨料;骨料级配;混凝土;影响

1.骨料的重要性

骨料是混凝土使用过程中不可缺少的原料,正确认知骨料以及骨料级配的重要性是发挥骨料在实际施工中作用的前提。

1.1骨料的认识

骨料在建筑类中起着非常重要的作用,它是混凝土中的填充材料。如果在实际的混凝土搅拌中缺少骨料,混凝土将无法成型,实际中更说不上使用了。目前在混凝土使用中,骨料的占比一般在3/4以上。一般而言,骨料主要是对混凝土构建骨架、材料凝结过程中出现的湿度差异进行调整的填充物。合理恰当地使用骨料能够为混凝土的成型以及后续的保质保量完成施工任务提供保障。

1.2骨料级配的重要作用

骨料即是砂石等散状物体,骨料级配就是组成骨料的不同粒径颗粒的比例关系,也就是说明骨料含有不同粗细颗粒的比例构成,是衡量骨料粗细的指标。不同的骨料级配对混凝土的结构的影响是不一样的。比如说在细砂方面,由于资源的不可再生性以及建筑行业对砂需求量的增加,质量过硬的河砂在实际使用中已经出现了匮乏的状况,要改变这一状态,在混凝土的使用中对骨料的级配要求更高了。一方面,我们在实际操作中,需要通过多项试验去验证不同粗细骨料的级配比例是否适用,找出优质的配比,确保混凝土的和易性能。另一方面,结合工作经验,多方利用相对充足的资源,保证资源的稳定性,并通过实验找出恰当的替代资源以及关键资源,并将其运用于实际中。

2.粗细骨料级配对混凝土的影响

实际上,骨料级配对混凝土的影响是非常关键的。可以说,骨料对于混凝土的作用如同骨架对于人体的支配。只有好的骨架才能使人变得力挺,也只有好的级配骨料才能保障混凝土的成型以及使用。当然,粗细骨料在混凝土搅拌以及硬化后的作用是不一样的。粗骨料主要发挥的是强度的支撑作用,维持形状,细骨料则主要是通过填充粗骨料之间缝隙以及水泥混合流动过程中产生的混合物之间空隙来发挥其作用的。两者对于混凝土的作用是缺一不可的,也基本是无可替代的。

2.1对混凝土强度的影响

据国内外众多材料显示:粗细骨料的组合不同会导致混凝土的强度也发生变化。一般而言,每一组合混凝土的拉伸强度都是有一个值的,通常维持在15%-25%的幅度,过大过小就难以为继了,会出现裂缝或者不成形。而在相同粗细骨料占比的状况下,细骨料的不同也会产生不一样的强度结果。如在混凝土劈拉强度同等为180d时,采用白云岩细骨料与采用微晶玄武岩作为粗细骨料混凝土时,在水胶比例时0.5的状况下,它们在强度上就有0.85兆帕的差距;而在0.4水胶配比时,则有1.39兆帕的差距。简而言之,粗细骨料的不同组合方式能够引起不同的混凝土极限拉伸以及弹性横模的变化,同时不同的粗骨料或者不同的细骨料的级配也能够对混凝土的强度发生不同的影响。

2.2对混凝土抗裂性的影响

对于粗细骨料级配对混凝土的抗裂性的影响,笔者采用平板实验法做了一个简单的试验。

图1平板试件模具

实验中笔者采用了三组试件,摸具如图1所示,在三组模具中分别按不同粗细骨料配比拌和混凝土,并将其与模具浇筑成整体,并在完成浇筑、振实以及抹平动作后采用塑料薄膜覆盖其表面,控制试验室的温度以及湿度,保持三组试件温度以及湿度的一致性,两小时后取下盖在表面的塑料膜,并采用电风扇对其表面进行风干,三组组件稳定在同一个风速以及保证其吹拂的面积是一致的。持续观察,分别记录三者的开裂时间、开裂数量,开裂的状况(长度以及宽度),持续记录24小时。最后得出相应的试验结果。具体结果如图2所示。

A组B组C组

图2混合骨料级配对混凝土拌合物匀称性的影响

从图2可以发现,B组的抗裂性能最好,时间上足足晚了半小时左右,同时其开裂面以及裂缝的数量上也是最少的,而A组以及C组的表现就差不多。实际上笔者在试验时,B组采用的是5-10mm的小粒径陶料与同粒径的碎石骨料混合级配的混凝土,而A组和C组采用的则是5-16mm的陶粒与不同粒径的碎石配级。由此可见,普通骨料的粒径大小对混凝土的开裂性能的影响差异不大,因此从这个层面上看在资源匮乏时适当地采用替代性能源是可行的。而B组与A、C组之间的差异可以深究其原因为外界环境的影响,比如风雨的影响,水分的蒸发等。而粒径小的湿陶粒则由于其在浆体表面占比大,且其内部的水分能够向外释放,能够对混凝土的早期开裂起到改善作用。因此,实际上可以说对混凝土抗裂性能真正起作用的是骨料本身的性质。

2.3对混凝土抗渗性抗冻性能的影响

据研究,相同粒径碎石级配的混合骨料混凝土,相对轻细的轻骨料能够有效控制混凝土的匀质性,同时它的强度和回弹性能也相对情况要好很多。在此基础上,其实其抗开裂性能以及其抗冻性也是呈现这种趋势。一方面相对较轻较细的骨料能够在混凝土结构的体表上占较大的面积,使其自身的返水性能发挥出来,既降低其干裂状态的程度,也能够随着龄期的增长越来越明显,也可以说,细轻骨料占比高的混凝土能够增强其长期的抗渗和抗冻性。这项试验研究的出现给人们在生产生活施工中提供了良好的建议,促使人们在施工中不断改善方案,在有限资源的情况下发挥其作用。

结束语:

骨料的级配在混凝土使用过程中的影响是比较大的,而且也决定着整体的施工质量。通过相关资料的查阅以及试验可以得到:相同粒径陶粒级配的混合骨料混凝土,普通的骨料对混凝土的轻度、硬度、伸缩性能影响不大,因此实际操作中这部分可以适当地采用替代材料;而在牺牲匀质性的前提下,适当采用粗骨料则能够增强混凝土的弹性以及抗冻性。综上所述,笔者建议在实际运作中为了增强长期的抗渗性以及抗冻性,使用碎石等于小颗粒的陶粒混合级配。只有如此,才能真正发挥出粗细骨料级配的真正意义,真正地为建筑行业服务,为人们的生产生活服务,为新时代建设服务。

参考文献:

[1]朱文龙,刘杨青.连续配筋混凝土路面结构设计要点[J].交通世界.

2018.

[2]薛文韬,方从启,雷超,董文燕,杨江超.骨料级配对于透水混凝土抗压强度的作用机理[J].混凝土.2018.

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