骨料对混凝土强度的影响
混凝土的强度受多重因素影响,其中非常重要的一环就是骨料,那骨料对混凝土究竟影响有多大呢?下面一起来看看。
骨料对混凝土强度的影响
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1 影响因素
骨料对混凝土强度的影响因素有骨料强度、吸水率、表面结构。在混凝土承受压力荷载时,其内部由粗骨料传递应力,当混凝土在外荷载作用下发生破坏时,裂缝很难贯穿粗骨料而是绕过粗骨料在骨料周围出现。
这样在一定的条件下,混凝土破坏时可能会吸收更高的能量,从而提高混凝土的强度。
粗骨料的这种作用不仅可以提高混凝土的强度,而且还可提高混凝土的弹性模量,减小荷载作用下变形,改善混凝土的变形性,使得混凝土比水泥砂浆的体积稳定性和耐久性更好。
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2 骨料强度对混凝土强度影响
据研究表明:粗骨料的强度对混凝土强度影响较大,只有当骨料与基体两者强度和刚度相互匹配时,骨料强度才能有效地利用从而提高混凝土强度;
同时,骨料强度对不同强度等级混凝土强度的增强作用不同,普通骨料对高强混凝土强度的增强作用不大,对低强度混凝土增强作用较明显。
骨料粒形和表面特征对混凝土强度有较大的影响,影响程度随混凝土强度等级的不同而不同;骨料级配对混凝土强度的影响也随混凝土强度等级不同差别较大。
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3 吸水率大的骨料对混凝土强度的影响
主要表现在两个方面:一方面骨料含水量小于饱和面干时的吸水率时,骨料吸收一部分水使混凝土拌合物实际水胶比降低,有助于混凝土强度的提高;
另一方面,骨料的吸水率越大,其内部结构相对就越疏松,坚硬程度也越差,与水泥砂浆界面过渡区的粘结强度越显薄弱,受压破坏时很容易在薄弱处形成应力集中,造成混凝土强度降低。
但总体来说,骨料吸水率对混凝土的劣化作用远超过了其对混凝土的增强效应,因而吸水率大的骨料配制的混凝土强度增长率是下降的,在骨料含水量大于饱和面干(饱和面干状态是试验上的术语:骨料等处在内部孔隙含水达到饱和,而表面干燥的状态就是石子的饱和面干状态。)时吸水率时表现更为明显。
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4 骨料的颗粒形状及其表面特征影响
骨料的颗粒形状及其表面特征因会影响骨料与浆体的黏结强度,从而影响混凝土强度,如卵石表面光滑、少棱角,与浆体的黏结强度较低;碎石表面粗糙、多棱角,与浆体黏结强度较高,在其他条件基本相同时,同水胶比的条件下,碎石混凝土强度通常比卵石混凝土高。
粗骨料最大粒径越大,骨料表面聚集水膜的趋势就越强,骨料与浆体的界面过渡区相对越弱,从而限制混凝土强度,通常情况下,高强度等级混凝土中的粗骨料最大粒径通常会限制在20~25mm,但增加粗骨料最大粒径,可有效降低混凝土单位用水量和胶凝材料用量,故水工大体积混凝土通常采用较大的粗骨料最大粒径。
粗骨料中针、片状颗粒不仅会使混凝土空隙率增大,在受力后还容易被折断,故粗骨料中针、片状颗粒过多时,会使混凝土强度降低。