我們把骨料也叫作集料，分為粗、細(xì)兩個(gè)類(lèi)別。骨料是構(gòu)成混凝土的主要材料，比重高達(dá)混凝土整個(gè)體積的75%以上。骨料的作用非常大，包括構(gòu)建混凝土骨架、縮小膠凝材料凝結(jié)過(guò)程中由于濕度不同導(dǎo)致的體積變化、充當(dāng)膠凝材料的填充物等等[1]。由此可見(jiàn)，骨料對(duì)混凝土的作用是多角度的，粗細(xì)骨料級(jí)配對(duì)不同混凝土產(chǎn)生的影響也是不同的，它在建筑領(lǐng)域中的運(yùn)用也會(huì)有所不同。

砂資源屬于不可再生資源，隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的砂資源也越來(lái)越少，特別是質(zhì)量過(guò)硬的河砂更是少而又少，這就對(duì)粗細(xì)骨料級(jí)配對(duì)提出了更高的要求。如果粗細(xì)骨料的摻配比例合理的話(huà)，就可以有效的優(yōu)化混凝土的質(zhì)量，確保混凝土的和易性能。下面結(jié)合我的工作經(jīng)驗(yàn)，將粗細(xì)骨料進(jìn)行10次不同的組合，以同樣的配合比例為前提，來(lái)觀(guān)察其結(jié)果，以期為正確使用粗細(xì)骨料提供一定的參考依據(jù)。

1 不同粗細(xì)骨料級(jí)配及結(jié)果

骨料級(jí)配對(duì)混凝土影響來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。骨料在混凝土中所發(fā)揮的作用就如同人的骨架，因此，增加強(qiáng)度與保持形狀便是它的主要用途。其中粗骨料屬于較大體積的耗材，混凝土硬化之后，它起到促進(jìn)人造石材形狀的關(guān)鍵作用，為其形成強(qiáng)度支撐[2]。較為常見(jiàn)的石材包括火成巖類(lèi)別的花崗巖、片麻巖、變質(zhì)巖、綠輝巖和石英巖等等，還包括沉積巖類(lèi)別中的砂巖、石灰?guī)r等。細(xì)骨料所發(fā)揮的作用與其特點(diǎn)相聯(lián)系，主要是去充當(dāng)粗骨料之間的填充物的，隨著水泥的流動(dòng)逐步混合成為砂泥填充在各個(gè)空隙中間，具有改善砼料和易性的作用，細(xì)骨料按照其形成原因包括海砂、河砂以及山砂等不同類(lèi)別。

在研究不同骨料級(jí)配對(duì)混凝土影響時(shí)，首先我準(zhǔn)備了性質(zhì)不同的六種骨料，展開(kāi)成型混凝土在不同骨料摻配下的特性觀(guān)察和研究，下面表格是骨料的性質(zhì):

骨料基本熱學(xué)性質(zhì)及力學(xué)骨料 隱晶玄武巖 節(jié)理玄武巖 杏仁玄武巖 角礫熔巖白云巖灰?guī)r抗壓強(qiáng)度/MPa干 147.2 123.6 130.3 106.5 163.4 88.8劈拉強(qiáng)度/MPa 115.2濕 112.3 88.8 99.1 75.8 121.4干 6.92 6.13 6.53 5.41 --濕 5.55 5.21 4.86 4.23 --靜彈模量/GPa干 59.3 56.8 45.9 34.3 58.1 58.2濕 54.7 52.3 43.3 25.2 43.2 51.8線(xiàn)脹系數(shù)/106 6.77 6.65 6.74 7.1 8.49 5.17導(dǎo)溫系數(shù)/(m2/h) 3.85 3.72 3.57 3.97 7.72 5.4質(zhì)量熱容/(J/(kg·K)) 0.83 7.72 0.9 0.85 0.92 0.88

在具體試驗(yàn)時(shí)需要準(zhǔn)備了不同性質(zhì)的粗細(xì)骨料十種，選用的是0.6%摻量的減水劑、30%和0.5、0.4標(biāo)準(zhǔn)的兩種水膠，分別展開(kāi)了對(duì)混凝土變形性能、熱學(xué)性能以力學(xué)性能的試驗(yàn)。這個(gè)過(guò)程中一定要嚴(yán)格控含氣量在5.5%到4.5%之間，拌全物坍落度在3到5cm之間。

1.1 有關(guān)強(qiáng)度的發(fā)現(xiàn)

(1)如果粗細(xì)骨料的組合不同會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度也發(fā)生變化。同樣的齡期條件，混凝土的劈拉強(qiáng)度以最大25%幅度活動(dòng)在最小值與最大值之間，同時(shí)抗壓強(qiáng)度的最小與最大值間也有15%的差距。而粗骨料一樣的前提下，細(xì)骨料的不同也會(huì)引導(dǎo)混凝土強(qiáng)度的變化。

(2)在混凝土為混當(dāng)土為180d的前提下:水膠為0.5比例時(shí)，最高的是微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土，最低的是杏仁玄武巖粗細(xì)混凝土，他們的差距達(dá)到9.4兆帕;水膠比例為0.4時(shí)，最高的還是是微晶玄武巖粗細(xì)骨料，最低的是混合玄武巖骨料，他們之前相差9兆帕。

(3)在混凝土劈拉強(qiáng)度為180d時(shí):當(dāng)0.5水膠比時(shí)，最高值的是白云巖細(xì)骨料與微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土，最低值為杏仁玄武巖粗細(xì)混凝土，他們之間有0.85兆帕的差距;當(dāng)0.4水膠比時(shí)，最高的是白云巖粗細(xì)骨料混凝土，最低的是玄武巖粗細(xì)骨料混凝土，他們之間的差距是1.39兆帕。

1.2 有關(guān)變形性能的發(fā)現(xiàn)

(1)粗細(xì)骨料組合方式的不同引起混凝土極限拉伸與彈性模量的變化。在齡期相同的條件下，存在30%的差別于最小和最大的混凝土抗壓彈性模量，存在25%的差別于最小和最大的極限拉伸變形值之間。

(2)抗壓彈性模量為180d時(shí)的混凝土:當(dāng)水膠比為零點(diǎn)五時(shí)，最低的是杏仁玄武巖粗細(xì)混凝土，最高的是白云巖粗細(xì)骨料混凝土，他們之間存在12.1兆帕的差距;當(dāng)水膠比為0.4時(shí)，最低的是混合玄武巖骨料與角礫熔巖粗骨料，最高的是白云巖粗細(xì)骨料，他們之間存在15.6兆帕的差距。

(3)粗骨料相同的前提下，組合不同的細(xì)骨料，這樣混凝土的抗壓彈性模量間的差距就會(huì)小很多。抗壓彈模量為28d的最大與最小值之間的差距低于10%，抗壓彈模量為180d與90d時(shí)的最大與最小值的差距低于5%。由此可以得出，粗骨料的性質(zhì)直接左右了混凝土的彈性模量，相對(duì)而言細(xì)骨料對(duì)其的作用就微乎其微。

(4)一般情況下灰?guī)r的彈性模量相對(duì)較低，一但粗骨料相同了而不同的細(xì)骨料與之摻配，其抗壓彈性模量就會(huì)比其他的骨料稍高一些。因此，可以總結(jié)為摻配比例相同的條件下，結(jié)合緊密且彈性模量相對(duì)高一些的要數(shù)水泥砂與灰?guī)r的界面結(jié)合了。

(5)180d極限拉伸變形的混凝土:當(dāng)水膠在0.5比例時(shí)，最低的為微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土，最高的為白云巖骨料，他們之間存在0.34×10(-4)的差異;在水膠為0.4的比例時(shí)，最低的當(dāng)數(shù)杏仁玄武巖粗細(xì)骨料，最高的是白云巖粗細(xì)骨料，他們之間存在0，42×10(-4)的差異。

1.3 關(guān)于熱學(xué)性能的發(fā)現(xiàn)

導(dǎo)溫系數(shù)最高的要數(shù)白云巖粗細(xì)骨料摻配的混凝土了，白云巖對(duì)熱量的傳導(dǎo)具有促進(jìn)作用;此外，白云巖質(zhì)量熱容量最小了，如果以膠凝材料一樣為前提，混凝土漫長(zhǎng)就會(huì)較高一些，白云巖的線(xiàn)膨脹系數(shù)也是最大的，同時(shí)熱膨脹變形也相對(duì)大一些。

2 骨料影響混凝土性質(zhì)的原因探究

對(duì)混凝土進(jìn)行摻配的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)象，一種是由于聚集在一起的泥土構(gòu)成了相對(duì)薄弱的部分，導(dǎo)致混凝土的性質(zhì)發(fā)生變化;另一種是泥土將粗細(xì)骨料的外表都糊了一層，影響了水泥和粗細(xì)骨料的混合，又出現(xiàn)了一個(gè)脆弱的部分。在認(rèn)真做過(guò)混凝土立方體抗壓的試驗(yàn)后，通過(guò)仔細(xì)觀(guān)察試塊有裂縫的一面，會(huì)得到完全不同的兩種結(jié)論:其一是碎石與砂并沒(méi)發(fā)生任何斷裂現(xiàn)象，只是粘結(jié)界面出現(xiàn)了破裂;其二是在混凝土試塊的表層出現(xiàn)了非常大體積的泥土團(tuán)，換句話(huà)說(shuō)，真正受力薄弱的地方是泥土團(tuán)。

另外，值得注意的是引起混凝土強(qiáng)度降低的因素還可能是泥土里面所包含的雜質(zhì)物對(duì)水泥的水化產(chǎn)生了腐蝕和毀壞的影響。一旦粗細(xì)骨料中泥的比例太大了，就需要在制作混凝土的同時(shí)多加水來(lái)促進(jìn)混凝土的流動(dòng)性。與此同時(shí)要想確?；炷练辖ㄖO(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要求，還要確保水灰比例保持不變，并且需要將水泥的比例進(jìn)一步加大，這種做法最終會(huì)造成過(guò)高的混凝土的制作成本。如果不添加比重較大的水量，還有一種方式即利用提高高效減水劑的配對(duì)比例的方法實(shí)現(xiàn)相同的目的，不過(guò)這樣做還是會(huì)使混凝土的制作成本增加，這種做法是不值得提倡和學(xué)習(xí)的，因?yàn)椴坏荒芴岣呱鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)效益，反而使經(jīng)濟(jì)效益降低不說(shuō)還浪費(fèi)了大量的社會(huì)資源。

3 結(jié)論

在粗細(xì)骨料資源不斷減少的情況下，骨料級(jí)配技術(shù)日益被重視起來(lái)，其級(jí)配技術(shù)水平如何既與經(jīng)濟(jì)效益有直接的關(guān)系，也對(duì)社會(huì)資源有一定的影響。骨料級(jí)配技術(shù)逐步向多樣化趨勢(shì)發(fā)展的，針對(duì)上述內(nèi)容論述到的粗細(xì)骨料級(jí)配對(duì)混凝土的影響的問(wèn)題，這一點(diǎn)很容易被人們所忽視，但它的作用卻包含著巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，因此要全面的面對(duì)混凝土制作中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析結(jié)果可知，粗細(xì)骨料級(jí)配得當(dāng)?shù)脑?huà)，可以獲得緊密堆積空隙概率相對(duì)小一些、密度相對(duì)大一點(diǎn)的材料，有利于混凝土充分發(fā)揮組成材料的作用，這對(duì)于提高混凝土粗細(xì)骨料級(jí)配技術(shù)和優(yōu)化混凝土的性能有重大的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)還能夠有效的降低生產(chǎn)成本。

[1]繆平.對(duì)JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》所用粗細(xì)集料含泥量的建議[J].交通世界，2012(10).

[2]沈衛(wèi)國(guó)，崔嘯宇，李家勝，蘭青，曹亮宏，盧自立.粗集料對(duì)混凝土服役性能的影響[J].混凝土，2011(7).