混凝土骨料大小对其性能的阻碍

实验材料

水泥采纳安庆市怀宁海螺水泥厂生产的海螺牌 P －O42. 5 水泥; 一般河砂; 石灰岩碎石; 粉煤灰采纳淮南市昆仑科贸有限责任公司生产的粉煤灰; 外加剂采纳合肥科顺科贸生产的 BSC(Bio － substrate Concrete)生物基质混凝土添加剂; 安庆自来水。

实验方式

本实验考虑粗骨料四种不同粒径范围对该植被型生态混凝土孔隙率、透水性系数、抗压

强度、性能的阻碍。每组试件配料中粗骨料的粒径不同，其他材料掺入量均相同。

每一个实验号制作 3 组试块，试块尺寸均为 150 mm ×150 mm ×150 mm，每组实验制作 3 个标准试块，别离做抗压强度、孔隙率、透水实验。

结果

（1）孔隙率

混凝土的孔隙率分为总孔隙率和有效孔隙率，总孔隙率是混凝土中全部间隙的体积与其整体积的百分比，它是阻碍混凝土强度的要紧因素该混凝土孔隙率随碎石粒径的转变的关系见图 1。孔隙率随粗骨料粒径的增加，其孔隙率现增上升的趋势

（2） 抗压强度

在一样混凝土拌合物中，若是维持水泥用量不变，随着粗骨料粒径的增大，其比表面积就越小，那么用水量就越少，水灰比就能够够降低，这对提高混凝土强度，降低本钱是有利的。可是大颗粒骨料内在缺点发生的机率相对较高，而小颗粒骨料相对致密，而且由于其本身水灰比一样较低，上述因素引发的降低水灰比作用不明显，却能够增加与水泥粘结的面积，提高 HPC 的强度［2］。同时，粗骨料粒径过大，会使砂浆和粗骨料的界面粘结性能降低，而且严峻阻碍混凝土的抗渗、抗裂性能。

（3）透水性系数

生态混凝土透水性的透水系数在必然的水头下，单位时刻内透过混凝土

的水量与混凝土透水面积成正比，与混凝土透水厚度成反比。

粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的阻碍

实验材料和实验方式

在混凝土强度品级为 C30（老混凝土),C35(新混凝土),水泥净浆界面剂、灌砂平均深度

△=11-15mm, 粗糙度、粗骨料均为石英岩碎石、同一试件中新老混凝土的粗骨料最大粒径相一样实验条件下，粗骨料最大粒径别离取 D=10,20,50mm三种，用带切口的三点弯曲梁进行新老混凝土粘结面断裂性能实验。

结果

（1）分析了粗骨料粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的阻碍机理-分析说明，新混凝土粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的阻碍不是的，而与老混凝土粘结面粗糙度处置程度有紧密关系，在相同粗糙度下，粗骨料最大粒径对粘结断裂韧度的阻碍无显性表现。

（2）进行了粗骨料粒径对粘结断裂韧度阻碍的分形分析-分析说明，当粗糙度不变时新老混凝土粘结断裂韧度不随粗骨料最大粒径的转变而转变-

此分析结果与实验结果一致。

粗骨料粒径对低水胶比砼强度及和易性的阻碍

实验材料

（1）水泥:选用太行山牌 42.5R 一般硅酸盐水泥

（2）粗骨料 :关于一样的碎石粗骨料, 其强度并非是阻碍混凝土性能最重要的因素 , 碎石中杂质含量 ,针片状含量 ,颗粒级配等方面对其性能阻碍很重要, 尤其是骨料级配。本实验选用邯郸本地市场供给的几种粒径的石子经掺配后利用, 以达到使其孔隙率尽可能小。本实验需要 5-10mm 、5-16mm 、5-20mm 、5-25mm 四种级配的碎石 ,经掺配后的石子级配大体符合要求。

（3）细骨料 :关于低水胶比的混凝土应选用细度模数较大的砂 ,但由于本地域只产细砂, 为了当场取材 ,充分利用本地资源 , 因此本实验采纳本地产的细砂 ,其物理力学性能见表

（4）高效减水剂:高效减水剂是低水胶比、塑性混凝土的必要组份, 为确保其流动性 ,

必需掺入高效减水剂 。高效减水剂具有强烈的分散作用 , 能大幅度降低用水量, 显著改善混凝土工作性, 提高混凝土强度 。咱们在实验当选用邯郸华冶建材厂生产的FDN 高效减水剂。

（5）粉煤灰 :粉煤灰的掺入可分散水泥颗粒, 使水泥水化更充分 ,提高了水泥浆的密实度, 降低混凝土的泌水, 有利于混凝土中骨料 -水泥界面强度的提高 ;改善混凝土的耐久性。为了解邯郸粉煤灰在混凝土中的作用 , 实验中掺入了必然量邯郸热电厂的略加磨细的原状粉煤灰 。其细度为(0.080mm 方孔筛筛余)20%。

实验方式

本实验利用正交设计的方式 , 在实验方案设计中 ,要紧研究粗骨料最大粒径、水胶比、粉煤灰掺量 、砂率对混凝土强度及和易性的阻碍。粗骨料最大粒径为四个水平 , 其余的为两个水平。实验结果见表 4。高效减水剂 FDN 的掺量是胶凝材料的 1.5%。

结果

（1）骨料最大粒径对强度的阻碍：骨料的最大粒径对混凝土的强度有明显的影

响，尤其是对低水胶比的混凝土

（2） 粉煤灰对混凝土强度的阻碍：粉煤灰掺量大的混凝土强度低;尤其是初期

强度, 56d 的强度相差不大 ;说明粉煤灰颗粒粗, 仍具有必然活性。

（3）粗骨料的最大粒径对混凝土强度 、和易性有明显阻碍,最正确粒径为 16mm 和 20mm ;但水胶比仍是阻碍混凝土强度及和易性的要紧因素。

（4）关于低水胶比的混凝土, 在细砂的情形下 ,其砂率也不宜小于30%,不然阻碍强度 。

（5）略加粉磨的粉煤灰也可用于低水胶比的混凝土中,7d 强度虽较低但 56d 强度与基准混凝土相当 ,但掺量不宜过大, 不然对初期强度及和易性

阻碍较大。

粗骨料粒径转变对钢筋混凝土构件裂痕演化规律的分形研究

实验材料

（1）粗骨料：实验共选取三种持续粒径的粗骨料，别离为：4.75mm～19mm(小粒

径)；19mm～37.5mm(大粒径)；4.75nm～37.5mm(混合粒径)。选用粗骨料的表观密度、松散密度间隙率应符合如下规定：表观密度大于2500kg/m，松散堆积密度大于135kg/m

3

3（2） 混凝土：实验的全数试件均在苏州科技学院结构实验室内大厅现场制作，混凝土强度品级为C30，混凝土配合比见表3．1。凝土搅拌采纳学校实验大厅搅拌机分三次搅拌，浇注进程中采纳插入式振捣器进行振捣，以保证混凝土浇注的密实性。实验梁均为一次性浇注完成，。在每根试件浇注的同时都预留三组150mm×150mm×150mm的混凝土立方体试块，并与实验梁进行同期同条件养护，自然条件下养护28天。

实验方式

实验共设计3根钢筋混凝土梁，混凝土强度、纵筋直径、截面尺寸均不改变，主

要改变骨料粒径大小，共选取三种粒径的粗骨料，别离为：19mm～37．5mm(大粒径)；

4．75mm～37．5mm(混合粒径)；4．75mm～19mm(小粒径)。

实验梁采纳实验室液压千斤顶进行加载。为了准确施加荷载，在千斤顶与反力架

之间安放压力传感器。千斤顶产生的荷载通过布置在实验梁上的分派梁分成对称两点

的集中荷载，安放进程中在分派梁与实验梁之间先垫一层细砂，然后安放两个一样厚

度的钢板，以维持实验梁在加载进程中受力均匀。

本次实验要紧的量测内容有：

(1)千斤顶加载的荷载值：

(2)荷载作用下实验梁跨中加载点和支点处的竖向挠度；

(3)荷载作用下实验梁中钢筋和混凝土表面(侧面)的应变及其散布规律

(4)不同荷载作用下裂痕的开展及演化情形。

实验结论

（1）在相同的水灰比及混凝土强度条件下，大、小粒径骨料混凝土28天龄期抗压

强度要比混合粒径的略低。

（2）大、小粒径骨料混凝土梁的开裂弯矩均要小于混合粒径骨料混凝土梁。

（3）在每一级荷载作用下骨料粒径转变的混凝土梁纯弯段必然长度范围内的平均

应变沿梁高的散布专门好地符合平截面假定。

（4）同一荷载下大、小粒径混凝土梁钢筋最大应变要比混合粒径混凝土梁钢筋最

大应变略大。

（5）在相同的荷载作用下，大粒径混凝土梁挠度比小粒径混凝土梁的稍大。

而小粒径混凝土梁的裂痕宽度要小于前二者。

（7）随着荷载的加大，3根实验梁裂痕开展长度与开展宽度均随之增大，且小粒

径混凝土梁裂痕开展密度比大粒径、混合粒径混凝土梁相对要密集。

粗骨料粒径和硅灰对混凝土断裂性能阻碍的实验研究

实验材料

水泥：A S TM I 类波特兰水泥;比重为 3.15,细 度 为38 5m/kg ;颗粒平均粒径

2为1 9.9 8料um;

硅灰：平均粒径为0.1产um

细骨料：细度模量为2.3, 比重为2.66的天然河砂

粗骨料：比重为2,57 的碎石，粗骨料顺粒粒径见表1

超塑化剂：兆深建筑化工(深圳 )生产的缓凝型高效减水剂KFD N

水：自来水

实验方式

应用双参数模型确信混凝土在不同粗骨料粒径和不同硅灰掺里时的临界应力强度因 子和临界裂痕尖端张开位移，同时利用特点长度l研究粗骨料粒径和硅灰掺量对混凝土脆性的阻碍。

实验结论

( 1) 最大粗骨料粒径增大,高强混凝土的弹性模量和抗压强度减小;但杭拉强度和临 界应力强度因子那么增大。

(2) 掺加硅灰提高了混凝土的弹性模量、抗压强度、抗拉强度和临界应力强度因子; 硅灰对抗拉强度的提高最为明显。

( 3) 临界应力强度因子随抗压强度的增大而增大。

( 4) 最大粗骨料粒径增大,高强混凝土的特点长度减小,脆性增大;掺加硅灰减小了混 凝土的特点长度,增大了脆性。实验结果说明虚拟裂痕模型中的特点长度能够较好地表现混凝土的脆性。