２００９年８月
Ａｕｇｕｓｔ２００９
２１世纪建筑材料
２ｌ“ＣＥＮＴＵＲＹＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
第ｌ卷第４期
Ｖ０１．１
Ｎｏ．４
集料对混凝土性能的影响
张洪良１王成林１赵晓亮２
（１．济南大学土木建筑学院，山东济南２５００２２１２．安丘市建筑工程质量监督站，山东安丘２６２１００）
【摘要】集料对混凝土性能影响的意义，集料的最大枉径，颗粒级配对混凝土性能的影响，粗骨料的表面况
况及表面特征都论述了。
【关键词】混凝土集料；颗粒级配；最大粒径；耐久性
【中图分类号】ＴＵ５２８
【文献标志码】Ａ
【文章编号】１００３－１３２４（２００９）－０４－００４４—０２
０引言
笔者探访了大量的建筑工地（包括旧村改造工程），其中发现工程中由于集料的级配不当造成混凝
径。当骨料的最大粒径增大时，骨料的比表面积随之减小。因此，保证一定厚度润滑层所需的水泥浆和砂浆的数量也相应减少，所以粗骨料的最大粒径应在条件许可的情况下选得稍大一些。由实验研究证明：最佳的最大粒径取决于水泥的用量。在水泥用量少的混凝土（每ｍ３混凝土的水泥用量》１７０ｋｇ）中，采用骨料粒径大一点是有好处的，当然事情不是绝对的。另外，骨料最大粒径还受到结构形式、配筋疏密和施工工艺等因素的限制。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（ＧＢ５０２０４—２００２）规定：混
土的保水陛，粘聚性降低，产生严重的离析现象，极
大的影响了混凝土的长期耐久性。纵观国内外混凝土建筑物发生重大事故，与此不无关系。笔者认为，集料对混凝土的影响应当引起业内人士及同行专家
的高度关注。
１集料的最大粒径及颗粒级配
骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒
收稿日期：２００９—０７一ｌＯ
凝土中粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的１／４，不得大于钢筋间最小净距的３／４，对于混凝土实心板允许采用粒径不大于板厚ｌ／３的骨料，但最大粒径不得大于４０ｍｍ。粗骨料粒径过大对混凝土的搅拌和运输都很不方便，更为严重的是混凝
（接上页）加剂厂家或自己生产的单防冻剂中为了控制成本只添加防冻组分（个别厂家加入了引气）如亚硝酸钠等。有的甚至认为素混凝土又不会产生钢筋锈蚀的问题加入一部分盐也没关系。这种所谓的单防冻剂里面没有减水组分，售价低廉，有时却会对混凝土质量产生较大的危害，譬如高剂量使用亚硝酸盐会引起应力腐蚀和晶格腐蚀，ＲＩＬＥＭ混凝土冬季施工委员会规定硝酸盐、碳酸盐不适用于高强钢丝的预应力钢筋混凝土结构、渡锌钢材，渡铝钢材。所以防冻剂复配应尽量全面考虑各组分的作用来确
定配比。
个方面，每一个环节对于复配产品的使用效果都有一定影响，所以应该综合考虑。在外加剂产品复配过程中，必须充分注意所使用水泥的品种、石膏的掺加量和品种、水泥的碱含量、助磨剂的品种、掺和料的品种、品质、掺加量等因素，再根据具体工程要求，确定外加剂的组分。配制后应该进行试验，验证外加剂的性能是否满足要求，是否与水泥等原材料之间存在适应性问题。最后确定合适的外加剂配比和掺量。
作者简介多晓梅，女，１９６９年８月生，毕业于山东建材
学院无机非金属材料系硅酸盐专业，工程师，从事的职业为混凝土的生产。其余作者简介暂略。
综上所述外加剂的复配和使用并不是独立的两
万方数据
第ｌ卷第４期张洪良，等：集科对混凝土性能的影响
４５
土易发生严重的离析，造成保水性、粘聚性下降，使
混凝土的耐久性降低。
２粗集料的颗粒级配对混凝土性能的
影响
集料的颗粒级配是指集料中大小不同的颗粒相互搭配的比例情况。最大粒径的减小，一方面减少了集料与水泥石界面的应力集中对界面强度的不利影响，另一方面可以增加水泥石与集料界面的粘
结。同时，由于减小粗骨料的最大粒径增加了单位
体积混凝土中粗骨料的比表面积，增加了水泥石与
骨料间的界面面积，使混凝土承受荷载时受力更为均匀，有利于混凝土强度的提高。但粗骨料最大粒
径过小，又会影响新拌混凝土的和易性。因此，大多数混凝土的研究专家认为，粗骨料的最大粒径应控制在１０～２０ｍｍ之间，还有的业内人士指出，粗骨料的最大粒径超过２０ｍｍ后，混凝土的断裂韧性会随粒径的增大而降低。另外，在粗骨料的级配上宜采用连续级配，以利于增强混凝土结构的致密程度。湖南大学等研究表明，不同粗细程度骨料的最佳级配曲线如图ｌ所示。
粗骨料的表面状况及表面特征
粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响混凝土与水泥石的粘结性及拌合物的流动性。碎石棱角比较多，表面比较粗糙，与水泥石的粘结力较大，而卵石多为圆形或椭圆形，表面较光滑，与水泥石的粘结力较小，在水泥浆用量和水用量相同的情况下，碎石拌制的混凝土流动性较差，但强度较高；而卵石混凝土的流动性较大，但强度较低。
粗集料的颗粒形状接近于立方体形状的为最好，但粗骨料常含有针状或片状颗粒，并增加集料间的空隙，影响混凝土的强度发展，因此，针状及片状的颗粒含量应符合规范中的限量要求。
粗骨料的级配好坏对节约水泥和保证混凝土的和易性有很大关系，特别是拌制高强混凝土显的尤为重要。应严格按照国家现行标准ＧＢ／Ｔ１４６８５的
规定执行。
万
方数据：
Ｉ
美。
蕾。
囊：
盏一
：
一
图１骨料级配曲线
由于混凝土现浇成型后质量的好坏，不能立即
评判，标准条件下需由２８ｄ的强度方可知晓，而混凝
土施工作业又是连续进行，混凝土一旦发现质量问题或质量事故，处理起来必定影响工程的进度和质量。混凝土的整个进程，特别要注意事前控制和事中控制，亡羊补牢的事后控制是所不期望的。为了保证结构的可靠，必须对原材料、混凝土拌合物及硬化后的混凝土进行必要的质量检验和控制。
（１）砂、石料的质量应符合国家标准《建筑用
砂》（ＧＢ／Ｔ１４６８４）、
《建筑用碎石、卵石》（ＧＢ／
Ｔ１４６８５）的规定，按进场的批次、抽样的频率抽样检
验方案确定。
（２）混凝土原材料的计量环节十分重要，施工中应严格按照混凝土配合比进行投料，否则达不到设计强度。混凝土配料应采用质量比，允许偏差不得超过规范所做的规范要求，严格控制水灰比。
（３）为保证混凝土的质量，混凝土的拌合物需充分搅拌，最短的搅拌时间不得低于６０～９０ｓ，虽然《混凝土结构工程施工及验收规范》（ＧＢ５０２０４—２００２）取消了最短搅拌时间的规定值，但并不表明搅拌时间对混凝土质量不重要。
（４）浇注和捣实是混凝土施工质量的重要环节，对混凝土的密实性、均匀性非常重要。捣实时间在保证混凝土密实性良好的前提下不宜过长，以免产生分层离析现象，从而影响到混凝土的均匀性。作者简介张洪良，山东沂水人，高级工程师。其余作者简介略。
集料对混凝土性能的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
张洪良， 王成林， 赵晓亮
张洪良,王成林(济南大学土木建筑学院,山东,济南,250022)， 赵晓亮(安丘市建筑工程质量监督站,山东,安丘,262100)21世纪建筑材料
21ST CENTURY BUILDING MATERIALS2009,1(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_21sjjzcl200904013.aspx
２００９年８月
Ａｕｇｕｓｔ２００９
２１世纪建筑材料
２ｌ“ＣＥＮＴＵＲＹＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
第ｌ卷第４期
Ｖ０１．１
Ｎｏ．４
集料对混凝土性能的影响
张洪良１王成林１赵晓亮２
（１．济南大学土木建筑学院，山东济南２５００２２１２．安丘市建筑工程质量监督站，山东安丘２６２１００）
【摘要】集料对混凝土性能影响的意义，集料的最大枉径，颗粒级配对混凝土性能的影响，粗骨料的表面况
况及表面特征都论述了。
【关键词】混凝土集料；颗粒级配；最大粒径；耐久性
【中图分类号】ＴＵ５２８
【文献标志码】Ａ
【文章编号】１００３－１３２４（２００９）－０４－００４４—０２
０引言
笔者探访了大量的建筑工地（包括旧村改造工程），其中发现工程中由于集料的级配不当造成混凝
径。当骨料的最大粒径增大时，骨料的比表面积随之减小。因此，保证一定厚度润滑层所需的水泥浆和砂浆的数量也相应减少，所以粗骨料的最大粒径应在条件许可的情况下选得稍大一些。由实验研究证明：最佳的最大粒径取决于水泥的用量。在水泥用量少的混凝土（每ｍ３混凝土的水泥用量》１７０ｋｇ）中，采用骨料粒径大一点是有好处的，当然事情不是绝对的。另外，骨料最大粒径还受到结构形式、配筋疏密和施工工艺等因素的限制。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（ＧＢ５０２０４—２００２）规定：混
土的保水陛，粘聚性降低，产生严重的离析现象，极
大的影响了混凝土的长期耐久性。纵观国内外混凝土建筑物发生重大事故，与此不无关系。笔者认为，集料对混凝土的影响应当引起业内人士及同行专家
的高度关注。
１集料的最大粒径及颗粒级配
骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒
收稿日期：２００９—０７一ｌＯ
凝土中粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的１／４，不得大于钢筋间最小净距的３／４，对于混凝土实心板允许采用粒径不大于板厚ｌ／３的骨料，但最大粒径不得大于４０ｍｍ。粗骨料粒径过大对混凝土的搅拌和运输都很不方便，更为严重的是混凝
（接上页）加剂厂家或自己生产的单防冻剂中为了控制成本只添加防冻组分（个别厂家加入了引气）如亚硝酸钠等。有的甚至认为素混凝土又不会产生钢筋锈蚀的问题加入一部分盐也没关系。这种所谓的单防冻剂里面没有减水组分，售价低廉，有时却会对混凝土质量产生较大的危害，譬如高剂量使用亚硝酸盐会引起应力腐蚀和晶格腐蚀，ＲＩＬＥＭ混凝土冬季施工委员会规定硝酸盐、碳酸盐不适用于高强钢丝的预应力钢筋混凝土结构、渡锌钢材，渡铝钢材。所以防冻剂复配应尽量全面考虑各组分的作用来确
定配比。
个方面，每一个环节对于复配产品的使用效果都有一定影响，所以应该综合考虑。在外加剂产品复配过程中，必须充分注意所使用水泥的品种、石膏的掺加量和品种、水泥的碱含量、助磨剂的品种、掺和料的品种、品质、掺加量等因素，再根据具体工程要求，确定外加剂的组分。配制后应该进行试验，验证外加剂的性能是否满足要求，是否与水泥等原材料之间存在适应性问题。最后确定合适的外加剂配比和掺量。
作者简介多晓梅，女，１９６９年８月生，毕业于山东建材
学院无机非金属材料系硅酸盐专业，工程师，从事的职业为混凝土的生产。其余作者简介暂略。
综上所述外加剂的复配和使用并不是独立的两
万方数据
第ｌ卷第４期张洪良，等：集科对混凝土性能的影响
４５
土易发生严重的离析，造成保水性、粘聚性下降，使
混凝土的耐久性降低。
２粗集料的颗粒级配对混凝土性能的
影响
集料的颗粒级配是指集料中大小不同的颗粒相互搭配的比例情况。最大粒径的减小，一方面减少了集料与水泥石界面的应力集中对界面强度的不利影响，另一方面可以增加水泥石与集料界面的粘
结。同时，由于减小粗骨料的最大粒径增加了单位
体积混凝土中粗骨料的比表面积，增加了水泥石与
骨料间的界面面积，使混凝土承受荷载时受力更为均匀，有利于混凝土强度的提高。但粗骨料最大粒
径过小，又会影响新拌混凝土的和易性。因此，大多数混凝土的研究专家认为，粗骨料的最大粒径应控制在１０～２０ｍｍ之间，还有的业内人士指出，粗骨料的最大粒径超过２０ｍｍ后，混凝土的断裂韧性会随粒径的增大而降低。另外，在粗骨料的级配上宜采用连续级配，以利于增强混凝土结构的致密程度。湖南大学等研究表明，不同粗细程度骨料的最佳级配曲线如图ｌ所示。
粗骨料的表面状况及表面特征
粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响混凝土与水泥石的粘结性及拌合物的流动性。碎石棱角比较多，表面比较粗糙，与水泥石的粘结力较大，而卵石多为圆形或椭圆形，表面较光滑，与水泥石的粘结力较小，在水泥浆用量和水用量相同的情况下，碎石拌制的混凝土流动性较差，但强度较高；而卵石混凝土的流动性较大，但强度较低。
粗集料的颗粒形状接近于立方体形状的为最好，但粗骨料常含有针状或片状颗粒，并增加集料间的空隙，影响混凝土的强度发展，因此，针状及片状的颗粒含量应符合规范中的限量要求。
粗骨料的级配好坏对节约水泥和保证混凝土的和易性有很大关系，特别是拌制高强混凝土显的尤为重要。应严格按照国家现行标准ＧＢ／Ｔ１４６８５的
规定执行。
万
方数据：
Ｉ
美。
蕾。
囊：
盏一
：
一
图１骨料级配曲线
由于混凝土现浇成型后质量的好坏，不能立即
评判，标准条件下需由２８ｄ的强度方可知晓，而混凝
土施工作业又是连续进行，混凝土一旦发现质量问题或质量事故，处理起来必定影响工程的进度和质量。混凝土的整个进程，特别要注意事前控制和事中控制，亡羊补牢的事后控制是所不期望的。为了保证结构的可靠，必须对原材料、混凝土拌合物及硬化后的混凝土进行必要的质量检验和控制。
（１）砂、石料的质量应符合国家标准《建筑用
砂》（ＧＢ／Ｔ１４６８４）、
《建筑用碎石、卵石》（ＧＢ／
Ｔ１４６８５）的规定，按进场的批次、抽样的频率抽样检
验方案确定。
（２）混凝土原材料的计量环节十分重要，施工中应严格按照混凝土配合比进行投料，否则达不到设计强度。混凝土配料应采用质量比，允许偏差不得超过规范所做的规范要求，严格控制水灰比。
（３）为保证混凝土的质量，混凝土的拌合物需充分搅拌，最短的搅拌时间不得低于６０～９０ｓ，虽然《混凝土结构工程施工及验收规范》（ＧＢ５０２０４—２００２）取消了最短搅拌时间的规定值，但并不表明搅拌时间对混凝土质量不重要。
（４）浇注和捣实是混凝土施工质量的重要环节，对混凝土的密实性、均匀性非常重要。捣实时间在保证混凝土密实性良好的前提下不宜过长，以免产生分层离析现象，从而影响到混凝土的均匀性。作者简介张洪良，山东沂水人，高级工程师。其余作者简介略。
集料对混凝土性能的影响
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
张洪良， 王成林， 赵晓亮
张洪良,王成林(济南大学土木建筑学院,山东,济南,250022)， 赵晓亮(安丘市建筑工程质量监督站,山东,安丘,262100)21世纪建筑材料
21ST CENTURY BUILDING MATERIALS2009,1(4)
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