。粗骨料粒形受到破碎工艺、母岩材质等因素的影响,破碎而成的粗骨料的颗粒形貌差异大,没有明确的形状特征,很难对其进行准确的地定义和描述。骨料中的针片状颗粒是规范将骨料颗粒的长度大于该颗粒所属粒径的平均粒径2. 4倍的颗粒定义为针状颗粒,厚度小于平均粒径0. 4倍的颗粒为片状颗粒。
粗骨料颗粒越接近球体,其棱角也就越少,较小粒径的颗粒易于填充较大颗粒形成的空隙,便于填充密实,空隙率较小。此外,不规则的骨料颗粒棱角较多,断面多,比表面积也较大。与水泥浆体的接触面增加,降低了裹附粗骨料的浆体厚度,增大了骨料间的摩阻力,使得新拌混凝土的和易性降低。
在混凝土拌合物中,混凝土浆体一部分填充骨料颗粒间的空隙(图1),另一部分包裹在骨料颗粒表面使骨料颗粒间摩擦力降低。包裹在骨料表面的浆体越多厚度越大,骨料颗粒间的距离越远,其形成的摩擦力也越小,混凝土拌合物工作性相对越大。当混凝土浆体用量不变的情况下,骨料中不规则颗粒含量增大,一方面会增加骨料空隙率,用于填充空隙的浆体增多,另一方面会增加骨料比表面积。这两方面的原因均会造成包裹在骨料表面的浆体厚度降低,骨料颗粒间摩擦力增加,混凝土拌合物流动性降低。此外,包裹骨料的浆体不足易造成混凝土拌合物发涩发散,容易出现离析、泌水现象,最终影响混凝土施工和硬化后的质量。
骨料中针片状颗粒含量增加一方面造成粗骨料的空隙率和比表面积增加,包裹在骨料表面的浆体厚度降低易造成混凝土体系界面薄弱环节增多,使得浆体与骨料界面区的缺陷增多,强度界面降低,一般来说混凝土抗压强度随粗骨料针片状含量的增加而降低。另一方面,粗骨料针片状颗粒含量较高时,针片状颗粒在混凝土中更倾向于呈水平状排列,被骨料颗粒呈简支梁状支承,很容易折断。此外,个别的针状颗粒对附近其他骨料颗粒起到尖劈作用,在振捣过程中还会阻滞气泡上浮,造成骨料下方局部水胶比增大,从而在骨料下方界面处产生较多的孔洞和裂缝。
粗骨料针片状含量对高强度等级混凝土抗压强度的影响较低强度等级混凝土更为明显。针片状含量对于低强度等级混凝土的早期强度影响不大,但随着龄期的延长,针片状含量越低的混凝土后期强度增长率越高。对于高强度等级的混凝土而言,其抗压破坏形式不仅是沿界面的剥落,还有部分粗骨料本身被压碎,在其他组分的品种与用量均相同的情况下,粗骨料的坚韧性越好,混凝土的抗压强度值就越高,针片状粗骨料的坚韧性较差,混凝土抗压强度低。一般认为,粗骨料的针片状含量控制在8%以内对混凝土和易性和强度的影响较小。混凝土的抗氯离子渗透性与粗骨料的针片状颗粒含量关联度最大,通过降低针片状颗粒含量,提高破碎面所占比例可使混凝土获得较高的抗压强度和抗氯离子渗透性。可见,混凝土中针片状粗骨料的含量较多时会降低其强度和耐久性。
实践中,经常会遇到一些骨料针片状颗粒含量满足规范要求,但存在一些按照规范不属于针片状颗粒的不规则颗粒,这些颗往往会对混凝土性能产生影响。粗骨料中不规则颗粒是指卵石、碎石颗粒中最小一维尺寸小于该颗粒所属相应粒级的平均粒径0.5倍的颗粒。
粗骨料不规则含量不超过10%时为高品质骨料,普通粗骨料不规则含量宜控制在20%以内。返回搜狐,查看更多