關(guān)鍵詞：針片狀 混凝土性能 粗骨料
碎石的顆粒級(jí)配與粒形對(duì)混凝土的和易性和強(qiáng)度性能有比較顯著的影響。顆粒級(jí)配差的碎石空隙率增大，在漿體量一定的情況下，填隙的砂漿多而包裹石頭的砂漿變少，使混凝土的包裹性、粘聚性變差，從而不利于泵送與施工。針片狀碎石增加了新拌混凝土在流動(dòng)過程中的摩擦阻力，針片狀碎石的堅(jiān)韌性比普通粒形的堅(jiān)韌性差，從而影響著混凝土的強(qiáng)度性能。研究針片狀碎石對(duì)混凝土性能的影響，有利于石場(chǎng)和用石單位有效控制碎石的質(zhì)量，從而提高建筑工程質(zhì)量。以下主要通過對(duì)c50混凝土的配比試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)果的分析，觀察其中針片狀碎石的含量對(duì)混凝土的和易性及抗壓強(qiáng)度值的影響。
1 試驗(yàn)方法
1.1 原材料的選擇
（1）水泥：選用廣州某水泥廠生產(chǎn)的52.5r po型水泥，其性能指標(biāo)見表1。
?。?）粉煤灰：選用某電廠ii級(jí)風(fēng)選粉煤灰，其性能指標(biāo)見表2。
（3）砂：其性能指標(biāo)見表3。
?。?）粗骨料：粗骨料碎石，性能指標(biāo)見表4。
?。?）外加劑：選用湛江fdn-5高效減水劑。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)針片狀石的定義為凡巖石顆粒長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒徑的平均粒徑的2.4倍者為針狀顆粒，厚度小于平均粒徑的0.4倍者為片狀顆粒。平均粒徑指該粒級(jí)上下限粒徑的平均值。根據(jù)該規(guī)定，人工分檢出針片狀碎石，把不含針片狀的碎石（基準(zhǔn)石）與針片狀碎石分別放好，以備使用。
1.2混凝土配合比設(shè)計(jì)
為便于觀察針片狀碎石對(duì)混凝土性能的影響，選用c50泵送混凝土配合比（其配合比列于表5），設(shè)計(jì)目標(biāo)為混凝土初始坍落度約為20 cm，擴(kuò)展度約為50 cm，和易性好，不離析不泌水。為了綜合考慮混凝土的泵送性能和經(jīng)濟(jì)成本，在強(qiáng)度保證的前提下，可摻用二級(jí)粉煤灰取代15%的水泥量，粉煤灰超量系數(shù)k=1.5，這樣既能滿足泵送所要求的漿體量與粘聚性，又能節(jié)省水泥和降低水化熱。外加劑使用湛江fdn-5高效減水劑，實(shí)際用水量為設(shè)計(jì)用水量減去外加劑帶入的水量①。
1.3 混凝土試配
在試驗(yàn)過程中，只改變碎石中針片狀碎石的用量，其他原材料認(rèn)定不變，觀察針片狀碎石對(duì)混凝土和易性的影響。試驗(yàn)情況列于表6。
|
編 號(hào) |
針片狀比例（10-2） |
坍落度 |
擴(kuò)展度 |
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1# |
0 |
0.21 m |
0.53 cm |
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2# |
5 |
0.215 m |
0.53 cm |
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3# |
10 |
0.22 m |
0.54 cm |
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4# |
15 |
0.21 m |
0.53 cm |
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5# |
20 |
0.20 m |
0.50 cm |
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6# |
25 |
0.20 m |
0.48 cm |
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7# |
30 |
0.20 m |
0.47 cm |
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8# |
40 |
0.19 m |
0.45 cm |
1.4混凝土的強(qiáng)度性能
對(duì)每組新拌混凝土，測(cè)完其坍落度損失和擴(kuò)展度損失后裝模成型。每組成型9塊尺寸為15 cm×15 cm×15 cm試模，三條尺寸為10 cm×10 cm×10 cm的試模，以便測(cè)試3 d、7 d、28 d混凝土抗壓強(qiáng)度值。成型后放于室內(nèi)，1d后脫模放于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室。到了28天齡期，提前幾小時(shí)從養(yǎng)護(hù)室取出，放于壓力機(jī)旁把試塊晾干，按規(guī)范操作萬能壓力機(jī)測(cè)試混凝土的抗壓強(qiáng)度，其值列于表7。從表7的數(shù)據(jù)可以看出，混凝土3d抗壓強(qiáng)度基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的70%～80%，符合設(shè)計(jì)要求。28 d抗壓強(qiáng)度值，除了針片狀含量較高的7#和8#達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值(58.2 mpa)外，其余都能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。從表7中數(shù)據(jù)還可以看出，混凝土3 d、7 d和28 d抗壓強(qiáng)度值隨著碎石針片狀含量的增加而降低，尤其28天抗壓強(qiáng)度值，這種降低趨勢(shì)較為明顯。
2 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.1 新拌混凝土的和易性隨針片狀含量的增加而變差
泵送混凝土，為便于泵送與施工，坍落度一般控制在20 cm左右，擴(kuò)展度控制在50 cm左右，漿體量、粘聚性適中，不離析不泌水。為使混凝土達(dá)到這種好的泵送效果，對(duì)粗骨料的質(zhì)量有一定的要求①。粗骨料的顆粒級(jí)配要合理，粒形要好，既要求碎石扁圓、方圓狀石頭多，又要求針片狀石頭少，這是因?yàn)榛炷猎诹鲃?dòng)過程中，扁圓、方圓狀石頭是滾動(dòng)的，摩擦阻力小，坍落度、擴(kuò)展度大，便于泵送與施工；針片狀石頭是滑動(dòng)的，摩擦阻力大，致使坍落度、擴(kuò)展度小，不利于泵送與施工。同樣重量的碎石，針片狀碎石的表面積大于扁圓、方圓形碎石。針片狀碎石表面積大，吸水量也大，從而造成游離水相對(duì)少而使流動(dòng)性不好。同時(shí)，由于針片狀碎石表面積大，就需要更多的砂漿去包裹它們；但在漿體量一定的情況下，針片狀碎石含量多，卻沒有足夠多的漿體去包裹碎石。致使混凝土粘聚性不好而出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象，最終影響混凝土的泵送與施工。
2.2混凝土的抗壓強(qiáng)度值隨碎石針片狀含量的增加而降低
混凝土的抗壓破型，斷裂面有三種情況：第一種是從石頭與砂漿帶的粘結(jié)處斷裂；第二種是從砂漿帶中斷裂；第三種是從石頭上斷裂［1］?，F(xiàn)假定混凝土中除碎石以外，其他成分的品種與用量相同，只考慮碎石質(zhì)量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度值的影響。碎石的級(jí)配好和堅(jiān)韌性好，混凝土的抗壓強(qiáng)度值就會(huì)高。工程中常用碎石的壓碎指標(biāo)值來表示碎石的堅(jiān)韌性。壓碎指標(biāo)值小，礦石的堅(jiān)韌性好；壓碎指標(biāo)值大，碎石的堅(jiān)韌性差。圖1是本次試驗(yàn)所用碎石針片狀含量與壓碎指標(biāo)值的關(guān)系曲線。
從圖1中可以看出，隨著碎石針片狀含量的增加，其堅(jiān)韌性變差，表明在一定壓力下，針片狀碎石比扁圓、方圓狀碎石容易斷裂。因此，隨著碎石針片狀含量的增加，混凝土抗壓強(qiáng)度值降低。
3 結(jié) 語
隨著碎石針片狀含量的增加，新拌混凝土的和易性變差。因此在混凝土的泵送與施工過程中，坍落度一般應(yīng)控制在20 cm左右，擴(kuò)展度控制在50 cm左右，漿體量、粘聚性適中，不離析不泌水；粗骨料的顆粒級(jí)配要合理，粒形也要好，盡量選擇扁圓、方圓狀石頭多的碎石，少用針片狀碎石。針片狀粗骨料（碎石）含量盡量控制在10%~15%，因?yàn)樵诖朔秶祪?nèi)對(duì)混凝土的和易性與強(qiáng)度性能影響不太明顯。針片狀碎石的堅(jiān)韌性較差，其壓碎指標(biāo)值隨著針片狀含量的增加而增大，從而造成混凝土抗壓強(qiáng)度值降低。因此有效控制針片狀粗骨料（碎石）在混凝土土中的含量，不僅便于石場(chǎng)及用石單位泵送與施工，而且有利于提高建筑工程質(zhì)量。
4 參考文獻(xiàn)
1 混凝土系列標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南.陸培炎.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995
