自密实混凝土骨料级配优化研究（三）

　　砂石作为混凝土中体积占比最高的原材料，对混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能影响很大。随着近年来城市化建设不断加快和生态环保压力影响，天然砂石逐渐供不应求，机制砂石的使用已成为必然趋势。同时，超高层建筑结构越来越多，以及特殊结构超高的配筋率，对混凝土性能提出了极大了挑战，要求混凝土性能自密实化，对骨料要求提高。在以往文献中，大多数仅仅选用不同砂和调整砂率进行混凝土对比试验，在此类研究中，仅从砂的细度模数和随机性的级配调整无法对混凝土性能影响进行系统分析。配制低强度等级混凝土所用砂的细度模数应小于高强度等级混凝土，而仅采用一种级配砂配制固定强度等级混凝土其结果并不能评价砂的适用性。因此，本文主要参照JG/T568-2019《高性能混凝土用骨料》对骨料级配进行设计，并通过不同胶材总量的混凝土性能探究了各条件下砂的最佳级配。 免 费 咨 询 免 费 咨 询

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　　当级配碎石中4.75～9.5mm颗粒含量在20%～25%时，配制的混凝土（L4～L9）V漏斗流空时间相对较短，说明混凝土具有较好的和易性；G3级配碎石中16.0～19.0mm颗粒含量为50%，配制的混凝土L3包裹性较差[见图2（a）]，存在部分大粒径碎石外漏现象，这是由于混凝土中大粒径粗骨料过多后，浆体附着能力变差，粗骨料裹浆厚度降低，颗粒间的摩擦阻力增大，导致混凝土J环扩展度减小并出现堆积现象；G10碎石中4.75～9.5mm颗粒含量为30%，16.0～19.0mm颗粒含量仅为15%，其配制的混凝土L10浆体不足，包裹性差[见图2（c）]，主要在于粗骨料粒径减小时，颗粒比表面积增大，需要更多的浆体来包裹浆体，造成体系中起润滑和填充作用的浆体减少，从而增大了颗粒之间的摩擦；G8碎石中4.75～9.5mm、9.5～16.0mm、16.0～19.0mm颗粒含量分别为25%、45%、30%，配制的混凝土V漏斗流空时间为12.52s，J环扩展度与坍落扩展度之差为0，性能最佳[见图2（b）]。

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　　由表5还可以看出，碎石级配对自密实混凝土的抗压强度影响较大，如L3组28、60d抗压强度分别为39.5、48.6MPa，L8组28、60d抗压强度可达45.3、56.6MPa，L10组28、60d抗压强度可达44.2、50.3MPa；当碎石中4.75～9.5mm颗粒含量分别为15%和30%时，混凝土的28、60d抗压强度较低。主要在于混凝土体系中分为粗骨料和砂浆两部分，当碎石整体粒径偏大时，碎石易出现沉底现象，混凝土均匀性较差，而碎石整体粒形偏小时，其表面积增大，需要更多浆体附着，导致起粘结作用的浆体变少，进而使混凝土强度降低。因此，碎石级配很大程度上影响包裹浆体和填充浆体的比例，混凝土早期由于胶凝材料水化程度不够，整体强度差异不大，随着龄期延长，水泥石强度逐渐提高，成为影响混凝土强度因素之一。

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