浅谈骨料级配优化对混凝土胶凝材料用量的影响
陈洪杰
(内江师范学院四川内江641000)
摘要：骨料级配的优化对于提高混凝土的强度和减少水泥用量具有重要的意义。本文主要设计的就是C25、C30混凝土。水泥强度用的是内江重龙山出产的32.5R复合硅酸盐水泥。沙采用细沙。采用连续级配4.75~26.5mm的粒径。进行
混凝土配合比实验对比骨料配合比优化后的混凝土强度。最后找到强度最高的级配。在该级配上适当减少水泥的用量。混凝土的强度将满足要求。采用人工捣实
的方法。用标准养护条件，标准加载实验，标准边界约束条件。
关键词：粗骨料、细骨料、级配优化、混凝土、水泥用量
随着建筑工程的蓬勃发展，混凝土在现在的建筑业中运用越来越广泛。面对激烈的市场竞争，混凝土厂家迫切希望采用各种技术手段在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥的用量，进而降低生产成本。混凝土拌合物由水泥、沙、石子、水组成。石子作为混凝土的骨架，中间缝隙应该由水泥砂浆填充。当粗骨料之间的缝隙越小则需要的水泥砂浆的量也就越少，进而需要的水泥用量也少。级配优化前后的对比图如下所示。
但是目前建筑材料市场的粗骨料几乎没有优化，基本上都是随意搭配的。鉴于目前这种情况，骨料级配的优化对于实际的工程意义非
常重要。由于天然的粗骨料空隙率比较大，所以水泥用量相对较多。因此具有较大的优化空间。进而可以减低混凝土开发商的生产成本，因此具有很大的研究意义。本文主要针对 4.75~26.5mm 的粗骨料粒径进行优化，进而减少粗骨料之间的孔隙率。但是骨料之间的空隙不能无限的减少，如果减少得太多则骨料之间的粘接力将降低，从而使得混凝土的强度降低。因此我们需要找到那个最优的=骨料配合比。
1.实验
1.1主要原材料
1.1.1 粗骨料种类（碎石）
4.75~9.5mm 9.5~16mm
16~19mm 19~26.5mm
1.1.2 沙子(河沙)
1.1.3 水（自来水）
1.1.4 水泥
本实验采用的是内江资中重龙山生产的P.C32.5R的复合硅酸盐水泥
1.2 实验方法
保持细骨料、水泥、水的种类不变，通过改变粗骨料中粒径为9.5~16mm和19~26.5mm的石子在总的粗骨料中占的比例，其他粗骨料均匀配合。混凝土的设计强度为C25和C30。粒径为9.5~16mm和19~26.5mm的粗骨料分别按占总粗骨料的百分比按 10%、20%、30%、40%、50%、70%、80%、100%。沙、水泥、石子、水均按普通混凝土配合比设计。实验所做的混凝土试件如下：
9.5~16mm和19~26.5mm粒径所占百分含量如下：
1.3 C25混凝土配合比设计Mc/Mc : Mw/Mc : Ms/Mc : Mg/Mc
=1:0.52:1.74:3.34 实验时实际称取的水：1.323kg 水泥：2.544kg 沙子:4.424kg 石子：8.51kg
C30混凝土配合比设计Mc/Mc : Mw/Mc : Ms/Mc : Mg/Mc
=1:0.46:1.31:3.07 实验时实际称取的水：1.323kg 水泥：
2.88kg 沙子：
3.78kg 石子：8.82kg
1.4 试验原理
由于直接减少水泥的用量来探究骨料级配对水泥用量的影响，操
作起来不容易，因此只有用标准的混凝土配合比来设计，再减少水泥
用量。设计强度等级为C25和C30的混凝土，然后运用控制变量法使
粗骨料中粒径为9.5~16mm和19~26.5mm的质量百分含量分别按10%、
20%、30%、40%、50%、70%、80%、100%。而其他粒径的粗骨料均匀混
合。水、水泥、沙子、石子用量按混凝土配合比设计的来称取。然后
做成混凝土拌合物（和易性要满足要求坍落度为10~30mm），装模
（100mm×100mm×100mm）再人工捣实，在标准混凝土养护箱中养护
28天后测最大破坏荷载，然后做出粒径为9.5~16mm和19~26.5mm的
质量百分含量与最大荷载的曲线图，最后找到曲线的最大值所对应的
粒径的百分含量，在此基础上减小水泥的用量1%、2%、3%再做成混
凝土试样测其最大荷载。最终得出结论。
2.实验数据的分析与处理
2.1数据分析
由于实验仪器和测量仪器本身的误差和精度的局限性所造成的误差、称量样品和器皿中残留的样品所引起的误差、混凝土拌合物拌得不充分，采用人工捣实时捣实得不充分使得有些地方没有捣实所造成的误差、养护条件（湿度、温度）（养护28天）由于混凝土试件过密使得养得不充分使得强度降低、压力试验时操作造成的误差。
2.2 数据处理
舍去那些偏差较大的数据（错误）尽量取中间数据的平均值作为抗压强度值。
2.3 原始数据见附表1
3.实验结果与分析
3.1混凝土试件荷载实验随粒径含量增加表如下
由表可知19~26.5mm粒径的粗骨料的含量大约在55%左右的时候混凝土极限荷载最大，9.5~16mm粒径的粗骨料的含量大约在25%左右的时候混凝土极限荷载最大。中和两图表可知骨料级配有一定优化的必要性。在此配合下减少水泥的用量1%~2%极限荷载应该也会满足要求。如果实际中采用机械捣实混凝土的强度等级应该还有很大程度上的提高。能实现工程建设中实际的经济利益，为混凝土开发上节约很多成本，具有一定的研究意义。
3.2 结论
19~26.5mm粒径的粗骨料的含量大约在55%左右和9.5~16mm粒径的粗骨料的含量大约在25%左右在此级配下减少水泥用量1%~2%。经济价值可观。
参考文献：《建筑材料》程从密主编天津科学技术出版社《骨料级配优化对混凝土胶凝材料用量的影响》蔡杰龙杨永民李伟
附表1
混凝土抗压荷载试验结果
、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定
针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2. 4 倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0. 4 倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3 、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1 ）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成 5 c m X 5cm X 5cm的立方体（或直径与高均为5cm的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（MPa）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据JG53—92 规定不应小于1. 5。 （ 2 ）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10?2 0mm石子装入一定规格的圆筒内,在压力机上施加荷载到200KN,
混凝土等级与级配的关系Newly compiled on November 23, 2020
混凝土等级与级配 ★混凝土强度等级选用范围 不同的建筑工程，不同的部位常采用不同强度等级的混凝土，在我国混凝土工程目前水平情况下， 一般选用范围如下： ①C10～C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。②C20～C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；③C25～C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等； ④C40～C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于25～30层； ⑤C50～C60——用于30层至60层以上高层建筑；⑥C60～C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；⑦C80～C120——采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。 ★各种级配混凝土使用的粗骨料粒径范围：一级配：5～20mm，最大粒径20mm；二级配：5～20mm、20～40mm，最大粒径40mm；三级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm，最大粒径80mm； 四级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm、80～120mm，最大粒径120mm。 混凝土中有粗骨料（碎石）和细骨料（砂），混凝土的级配就是按照碎石的级配来划分的。水工建筑物中常用的应该是二级配和三级配混凝土，二级配一般是一些薄壁钢筋混凝土结构，还有 就是泵送混凝土一般要求二级配。三级配一般用于大体积混凝土。
等级是结构强度需要，级配是施工工艺、经济性、温控需要；可以采用多级配就一般不用二级配，这是强调经济性；泵送混凝土和非大体积混凝土只能采用一、二级配，这是工艺要求；混凝土重力坝、拱 坝采用四级配，这是温控和经济性要求。
混凝土骨料的要求规范集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
6.2.4粗骨料、水 一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0.4倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。
3、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成 5c m×5c m×5c m的立方体（或直径与高均为5c m的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（M P a）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据J G53—92规定不应小于1.5。 （2）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10～20m m石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200K N，卸荷后称取试样质量（m0），用孔径为2.5m m筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。 二、拌和用水与养护用水 1、宜采用饮用水。 2、其他水应经过检验才能使用。
《公路桥梁施工规范》JTJ 041-2000 于2000年11月01实施，历经十年已严重滞后于科技进步，国家要求规范四年已修订，交通运输部远落后于我国其他部门规范；新规范《公路桥梁施工规范》JTG /T F50-2011（简称新桥规）于2011年08月01实施，《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005于2005年08月01实施，还没有来得及将粉煤灰、矿粉、石灰岩粉、硅粉等矿物掺合料比表面积、烧失量、需水量比、28d活性指数等试验检测方法没有列入试验规程，依据G B/T 8074、GB/T 1596、GB/T 18736-2002、GB/T176 将有关试验分述如下： 1、比表面积 新桥规表6.15.8-1只测定45um负压筛粉煤灰、矿粉细度而不测定比表面积，第二章我已经论述，只测定细度容易造成供销商掺假使杂，对HPC性能造成影响。 矿物掺合料比表面积越大，矿物掺合料就越细，其对混凝土强度的贡献就越明显，因为比表面积越大的矿物掺合料其活性越大。 试验表明，同一种掺合料的比表面积越大，需水量比越大，活性指数就越高，早期水化反应速度就越快，放热就越快，导致水化热峰值就越高，不利于大体积结构物的温度控制。但在试验的同时也发现硅粉和粉煤灰比表面积不仅与水泥的水化热有关，还与混凝土的保水性有很大的关系。比表面积越小，水化放热较慢，但保水效果不好，易泌水；比表面积越大，使得早期水化放热速度较快，但保水效果好，不易泌水。经多次试验分析，硅粉掺合料的比表面积控制在15m2/g~
20m2/g、普通硅酸盐P.O42.5水泥宜控制在300m2/kg~350m2/kg、硅酸盐水泥P.Ⅰ、P.Ⅱ52.5宜控制在350m2/kg~400m2/kg、粉煤灰宜控制在400m2/kg~600m2/kg、矿粉宜控制在550m2/kg~750m2/kg、石灰岩粉宜控制在450m2/kg~550m2/kg。 1）比表面积测定 粉煤灰、矿粉、石灰岩粉采用GB/T 8074-2008水泥比表面积测定方法（勃氏法），硅粉采用碳吸附法测定。注意：比表面积测定粉煤灰、石灰岩粉密度采用蒸馏水、水泥、矿粉密度采用无水煤油。见《中华人民共和国国家标准》GB/T 208-1994 水泥密度测定方法。 2、烧失量 是指其它胶凝在高位灼烧下质量损失。烧失部分主要为未烧尽固态碳，这些碳成分的增加，及意味有效成分的减少，同时会导致矿物掺合料的需水量增加，因此要加以控制。 称取约 1g试样，精确至0.0001g ，置于已灼烧恒量的瓷柑锅中，将盖斜置于增祸上，放在马弗炉内从低温开始逐渐升高温度，在950-1 000℃下灼烧15~20 min，取出钳涡置于干燥器中冷却至室温并称量。反复灼烧，直至恒量。 烧失量=（试样的质量—灼烧后试样的质量）/试样的质量 3、需水量比 在相同流动度下，其它胶凝材料的与硅酸盐水泥的需水量之比。需水量比小的矿物掺合料掺入混凝土中，可增加其流动性，改善和易性，提高强度。
粗骨料 粗骨料在混凝土的组织结构中起骨架作用，对混凝土强度起重要作用。在普通混凝土中，质地致密的天然卵石和人工碎石，一般都具有足够的强度，因此，在经验公式中，混凝土强度仅与水泥强度冰灰比和骨料颗粒形状有关，而与骨料矿物成分等无关。但对于高强混凝土，由于水灰比的减小，混凝土中水泥石强度显著提高，骨科性能将对混凝土强度产生很大影响。 试验证明，在水泥砂浆相同的条件下，骨料品种不同时，混凝土强度有很大差异。尤其是当水灰比较小，砂浆强度较高时，混凝土强度的差别更大。 试验还表明，骨料一砂浆界面的粘结抗拉强度均低于砂浆抗拉强度，这表明骨料一砂浆界面为混凝土内最薄弱部位。对于同一种骨料，界面粘结强度随砂浆抗拉强度的提高而提高；对于不同的骨料，在水泥砂浆相当的条件下，骨料—砂浆界面粘结强度有很大差别。这表明骨料一砂浆界面粘结强度取决于水泥和骨料两方面的性质。当骨料表面与水泥砂浆之间有良好的物理吸附及化学吸附时，界面牯结强度较高；当骨料表面性状不良或水泥砂浆强度较低时，则界面粘结强度降低。界面粘结强度影响混凝土抗压强度。 骨料弹性模量亦影响混凝土强度。骨料弹性模量越大，骨料在混凝土内的骨架作用也越大，即受力时骨料所受应力比例越大，当然骨科一砂浆界面的拉应力及剪应力也越大。因此，骨料的弹性模量过大和过小都对提高混凝土强度不利，骨料的强度和弹性模量应与骨料一砂浆界面粘结强度相匹配。为了提高混凝土强度，应同时从提高界面粘结强度和提高骨料强度两方面着手。 综上所述，在配制高强混凝土时应选用质地坚硬的粗骨料，其抗压强度不应小于混凝土的强度亦有影响，一般随粒舱的增大，逐步降原因是大颗粒骨料内部有缺陷的机会 太，肼小颗粒者则较致密，而且能增加与砂浆的粘结面积，且界面受，较均匀。因此，对于高强混凝土宜将粗骨料的最大粒径控制在25mm以上 粗骨料的针、片状颗粒含量也影响混凝土的强度，且对泵送施工也有影响。在配制大于c50、不大于060高强混凝土时，粗骨料中针、片状颗粒含量不应大于10%，压碎指标值不应大于12%;配制大于060、不大于080高强混凝土时，针、片状颗粒台量不应大于5%、压碎指标值不应大于7%。
焦作工学院学报 (自然科学版 , 第 23卷 , 第 3期 , 2004年 5月 Journal of Jiaozuo Institute of Technology (Natural Science , Vol 123, No 13, May 2004 粗骨料颗粒级配对混凝土强度的影响 王雨利 , 管学茂 , 潘启东 , 廖建国 (焦作工学院资源与材料工程系 , 河南焦作 454000 摘要 :分析了粗骨料的最大粒径、 , 特征和颗粒形状、强度对混凝土性能的影响 . 性能有较大的影响 , , 高性能混凝 关键词 :粗骨料 : :A 文章编号:1007Ο7332(2004 03Ο0213Ο03 粒径在 5, 即石子 . 粗骨料是混凝土的主要组成材料 , 其特征和性能直接 影响和决定着混凝土的性能 . 粗骨料在混凝土中约占 70%, 是混凝土的主要组成成 分 . 本文就粗骨料的物理性质对混凝土性能的影响分析如下 . 1最大粒径 石子的粒径越大 , 其比表面积相应减小 , 因此所需的水泥浆量相应减少 , 在一 定的和易性和水泥用量的条件下 , 则能减少用水量而提高混凝土强度 , 从这个意义上说 , 石子的粒径应尽量选用大一些的 [1]. 但并不是粒径越大越好 , 一是粒径越大 , 颗粒内部缺陷存在的机率越大 ; 二是粒径越大 , 颗粒在混凝土拌合中下沉速度越 快 , 造成混凝土内颗粒分布不均匀 , 进而使硬化后的混凝土强度降低 , 特别是流动性较大的泵送混凝土更加明显 . 在普通混凝土中 , 碎石的最大粒径是根据构件的截
面尺寸和钢筋间距来确定 , 粒径的大小对强度影响不大 . 对此 , 我们做了实验 , 其实验结果如表 1. 表 1 C20级混凝土实验结果 Tab 11 The experiment result of C20 concrete 序号W ΠC 配合比 水泥∶砂∶碎石 水泥用量 Π(kg ? m -3 外加剂 Π% 砂率 Π% 粗骨料Πmm 5~20 20~40 40~60
6.2.4粗骨料、水 一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径 2.4倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0.4倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3、颗粒级配
粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成5c m×5c m×5c m的立方体（或直径与高均为5c m的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（M P a）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据J G53—92规定不应小于 1.5。 （2）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10～20m m石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200K N，卸荷后称取试样质量（m0），用孔径为 2.5m m 筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。 二、拌和用水与养护用水
混凝土骨料性能要求 经长期风化侵蚀作用而形成的粒径小 0.005mm的颗粒，“淤泥”是指粒径比黏土大、比砂小的土粒，“细屑”是指其他粒径很小的细碎云母片、非矿物质杂质等。由于泥粒一般较细，增加了骨料比表面积，并且由于黏土类成分的吸水性质，当含泥量较高时，要达到预期的施工性能和强度，不仅会增加混凝土单位用水量和胶凝材料，还会对混凝土干缩、徐变、抗渗、抗冻等性能产生不利影响。当有泥块存在时，会降低混凝土密实度，成为混凝土中的薄弱成分。因此，国内外规范均严格限制}昆凝土骨料中的含泥量，如GB/T 14685-2011《建筑用卵石、碎石》规定碎石中的最大含泥量不得大于1. 5%、最大泥块含量不得大于0.5%，GB/T14684-2011《建筑用砂》规定天然砂中的最大含泥量不得大于5.0%，对于强度等级高于C60的混凝土，则最大含泥量不得大于1.0%。
人工砂中亦有粒径小于o．08mm的颗粒，这 些颗粒性质与天然骨料中粒径小于0.08mm的泥粒 有本质差异，相关规范亦规定了人工砂中的石粉 含量限值，但普遍大于天然骨料中的含泥量限值。目前，石粉对混凝土性能的影响及其机理研究已 成为热点，随着研究深入，人工砂中的石粉含量 有可能进一步放宽。 2．砂中云母含量 砂中云母一般呈薄片状，表面光滑，强度很低，且易沿节理错裂，与水泥浆的黏结力差，当 砂中云母含量超过一定限度时，混凝土拌和物和 易性、混凝土强度、耐久性等均有显著降低。因此，国家标准和许多行业标准都限定砂中云母含量，如《建筑用砂》(GB/T 14684-2011)和电力行 业标准《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)均限定砂中云母含量不得大于2%，但与上述规范配 套的试验方法只能测试砂中粒径大于0. 3mm的游 离云母含量。天然砂中的云母颗粒粒径基本上大
胶凝材料 在建筑工程中，凡以自身的物理化学作用，能从浆体变成坚硬的石状体，并将松散矿质材料胶结成一个整体的材料，统称为胶凝材料。 根据化学成分，可分为有机和无机两大类。 无机胶凝材料是由无机化合物组成的，又成矿物质胶凝材料。按硬化条件分为气硬性和水硬性两种。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续增长强度（如石灰、石膏等）。水硬性胶凝材料不仅能再空气中而且能更好的在水中硬化，保持并继续提高共强度（如各种水泥）。 石灰：以块状石灰岩或其它以碳酸钙为主要成分的岩石，经900℃-1300℃的温度煅烧，得到的块状材料称为石灰。它是人类最早使用的建筑材料之一。 石灰的应用： 1、拌制灰土及三合土 将熟石灰粉、粘土按体积比2:8（或3:7）的比例拌合均匀，并加入适量的水，分层夯实可制成灰土。熟石灰粉、粘土砂按1:2:3的比例，加水夯实制成三合土。 2、调整砂浆 3、调制石灰刷将 4、磨成磨细生石灰
混凝土强度是设计时候选定的，通过结构计算需要多大强度的混凝土就用多大强度的混凝土，水泥标号是配置所需混凝土配合比时候选用的，不是一个阶段。 一般来说混凝土用水泥应该是强度向匹配的，混凝土用水泥的强度等级应大于等于设计混凝土的强度等级，但作为高强混凝土，主要是掺外加剂已达到增强混凝土强度。比如说，设计混凝土强度等级为C30，一般用32.5级得水泥就够了，若涉及的为C40，则应该用42.5级得水泥，若设计为C45以上等级的混凝土，就应该用特种水泥或用较高强度等级的水泥，另掺永外加剂来补强，当然，必须先进行试配。 目前我国生产的水泥一般有225＃、325＃、425＃、525＃等几种标号。生产不同标号的水泥，是为了适应制做不同标号的混凝土的需要。 水泥标号表示水泥固化２７后所能达到的强度．标号越高，强度越高，低标号的水泥一般用于抹墙，砌墙．高标号的水泥一般用于混凝土，另外还有一些特殊水泥， 如何选择混凝土的强度等级 2010-1-9 10:24:56 混凝土强度等级是根据结构部位选择的 如基础垫层，可以选择C15；基础可以选择C20-C25；如果基础配有钢筋，可以选择C25-C30；如果基础在海水里，混凝土标号不能低于C30；如果是预应力钢筋混凝土，选择C40-C50；如果是很重要的部位，可以选择C60。 但一般对于杆或者柱来讲（因为受弯的程度不大），选择标号可以低点；对于梁选择标号可以高点。 还有不成文的规定： 素混凝土选择不高于C25 钢筋混凝土选择不低于C25 预应力混凝土选择不低于C40 混凝土强度等级选用范围 混凝土强度等级
混凝土等级与级配的关系 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
混凝土等级与级配 ★混凝土强度等级选用范围 不同的建筑工程，不同的部位常采用不同强度等级的混凝土，在我国混凝土工程目前水平情况下， 一般选用范围如下： ①C10～C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。②C20～C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；③C25～C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等； ④C40～C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于25～30层； ⑤C50～C60——用于30层至60层以上高层建筑；⑥C60～C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；⑦C80～C120——采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。 ★各种级配混凝土使用的粗骨料粒径范围：一级配：5～20mm，最大粒径20mm；二级配：5～20mm、20～40mm，最大粒径40mm；三级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm，最大粒径80mm； 四级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm、80～120mm，最大粒径120mm。 混凝土中有粗骨料（碎石）和细骨料（砂），混凝土的级配就是按照碎石的级配来划分的。水工建筑物中常用的应该是二级配和三级配混凝土，二级配一般是一些薄壁钢筋混凝土结构，还有 就是泵送混凝土一般要求二级配。三级配一般用于大体积混凝土。 等级是结构强度需要，级配是施工工艺、经济性、温控需要；可以采用多级配就一般不用二级配，这是强调经济性；泵送混凝土和非大体积混凝土只能采用一、二级配，这是工艺要求；混凝土重力坝、拱 坝采用四级配，这是温控和经济性要求。
胶凝材料对混凝土的影响 摘要：由于我国建设工程的快速发展，胶凝材料在施工中得到广泛应用。在混凝土中，胶凝材料作为辅助材料，通过不同的配比比例，得到混凝土不同的使用性能。胶凝材料的使用不仅可以提升混凝土的使用性能，更间接提高了工程质量及企业效益。为此，本文主要分析了，胶凝材料对施工混凝土的强度、耐久性的影响及未来发展趋势。进而总结胶凝材料在混凝土中的使用方法，以期对混凝土凝胶材料施工技术提供一定的理论依据，更好的指导生产实践活动。 关键字：混凝土；胶凝材料；影响分析；发展趋势 一、胶凝材料常见的种类 混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加胶凝材料和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土材料是以“粗集料-细集料-胶凝材料-水”组成的复杂多相体系，所以混凝土的性质与这几种成分是分不开的，其中胶凝材料是其中的一项重要物质，其常见的主要种类有石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、矿渣及磷渣粉等，不同辅助胶凝材料在混凝
土中的作用机理、特殊应用以及对混凝土性能的具体影响。 二、胶凝材料对混凝土的影响 1.胶凝材料对混凝土强度的影响 为使混凝土有较高的强度，就要减少硬化水泥浆体中的毛细孔隙，改善水化产物的结构，提高水泥石的结构强度，特别是骨料界面上的硬化浆体的结构强度。在水胶化较高的普通混凝土中，拌料内大量水份加大了水泥颗粒间的距离，硬化后留下大量毛细孔隙，拌料中过量的水份还有集结在粗骨料表面特别是底面的倾向，水泥石的结构强度因此也不可能很高，而硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙与氢氧化钙，氢氧化钙为强度较低的六角片状结晶，更使粗骨料界面成为混凝土中的薄弱环节，所以降低混凝土的水胶化和用水量是提高混凝土强度的重要环节。 改善胶凝材料粉体颗粒的级配也是减少混凝土中毛细孔隙的一种途径，目前混凝土工程中应用较多的细掺合料有：硅粉、矿粉、粉煤灰等，细掺合料能很好地填充水泥在凝结和硬化过程中形成的空隙，改善水泥的微孔结构，改善水泥石与骨料之间的界面结构，使混凝土更加密实。细掺合料在氢氧化钙的激发下具有一定的活性，能与水泥水化产物薄弱结晶氢氧化钙起反应，生成水化硅酸钙，并能使水泥水化产物氢氧化钙的结晶变得细小。从根本上改善混凝土的微观结构性能，与骨料界面性能，使混凝土的强度得到显著的
混凝土中细骨料的要求 混凝土中粗骨料之间的空隙是由细骨料填充的。水泥同细骨料混合，形成坚硬的水泥石，它们粘裹在粗骨料的表面上，与粗骨料一起共同承担承受荷载的重任。选用的砂子如果过细，会使水泥石强度大大的降低，因此在混凝土结构中所使用的砂，应选用粗砂或中砂。 砂的粗细程度用细度模数μf来表示，它是由2.5、1.25、0.63、0.315和0.16等五种孔径的累计筛余百分率经计算而得，砂子按细度模数可分为粗砂、中砂和细砂三个等级，三级中每一级的范围是这样确定的：粗砂：μf=3.7~3.1 中砂：μf=3.0~2.3 细砂：μf=2.2~1.6 这样的确定使我们得知建筑工程用砂的粗细程度是怎样划分的，联想到建筑工程选择配制混凝土使用的砂，它的细度模数至少应在2.3以上，这是对细骨料的第一个要求。第二个要求是尽管砂的细度模数满足要求，如果砂中的含泥量过大，也会影响混凝土的强度，所谓砂的含泥量是指砂中粒径小于0.080mm的颗粒含量，特别是当设计要求混凝土强度等级较高时，对砂中含泥量的要求越发严格。 对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂，含泥量应不大于3.0%。强度等级C10及C10以下的混凝土用砂中的含泥量对混凝土强度影响不是很大，因此可以根据水泥的强度等级予以放宽。 砂中泥块含量也是一个重要的指标，因泥块对混凝土的抗压、抗渗、
抗冻及抗收缩等性能均有不同程度的影响，尤其是包裹型的泥块更为严重，泥块遇水后会形成浆状，胶结在一颗或数颗砂子的表面，影响水泥石的黏结力，需要做出限制。 对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂，其泥块含量应不大于1.0%。对于C10和C10以下的混凝土用砂，应根据水泥的强度等级其泥块含量可予以放宽。 仅有上述的认识还是不够的，混凝土工程用砂，还有另外的要求，砂的坚固性就可以说明在气候、外力或其他外界因素作用下抵抗破碎的能力，对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂或有腐蚀介质作用或经常处于水位变化地区的地下结构混凝土用砂，其坚固性重量损失应小于或等于8%，这样的要求同样适用于严寒或寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土。只有在其他条件下使用的混凝土，重量损失要求小于或等于10%。砂中有害物质的含量，涵盖了云母、轻物质、硫化物及硫酸盐和有机物等成分的含量，在一般混凝土结构中要求云母含量应在2%以下；对于有抗渗、抗冻要求的混凝土砂中云母含量不应大于1%。砂中如发现有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门的检验，确认能够满足混凝土耐久性要求时，方能采用。一般情况下砂中硫化物、硫酸盐和轻物质含量应小于或等于1%。此外，对于重要工程使用的砂，还应进行集料的碱活性检验，一旦发现有潜在的危害时，应使用含碱量小于0.6%的水泥或采用能够抑制碱—集料反应的掺合料，如果使用含钾、钠离子的外加剂时，
第4章骨料 4.1 骨料的作用 骨料(Aggregate)是粒形材料，通常不具备化学活性，分散在整个水泥浆基体中。由于骨料价格远低于水泥，因而主要用于降低混凝土成本。然而，从定量分析的角度出发，骨料也起着重要的作用：它们占去了混凝土体积的2/3~3/4 ，有利于保证混凝土的体积稳定性(第15章)和耐久性(第11章)。而且，骨料对高强混凝土的影响很大。 骨料最明显的特征是其颗粒形状，实际上骨料是由很多的松散颗粒组成(图4.1)。如果颗粒粒径小于4 ~5mm，则称之为砂(Sand)；如果颗粒粒径大于4~5mm，则称之为粗骨料(Coarse Aggregate)。还可以将骨料分为砾石(Gravel，天然骨料)和碎石(Crushed Stone，人工骨料)。砾石通常从河道中开采而得，圆形、表面光滑；破碎骨料由岩石破碎而得，无规则状、表面粗糙。在没有特殊说明的情况下，术语“骨料”包含细骨料(砂)和粗骨料(砾石或碎石)。 图4.1 砂、砾石和碎石 骨料的另一个重要特征是颗粒中存在连通孔隙。骨料的孔隙率影响其吸水特性，进而影响新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的性能，如强度和抗冻耐久性。 在随后的内容中，首先介绍骨料的选用准则，然后是骨料的级配要求及参数，最后是骨料的吸水特性。 4.2 骨料的选用准则 并不是所有的骨料(包括天然骨料和由岩石破碎加工而成的人工骨料)都适用于混凝土 结构。对于骨料，还有很多基本要求，如果满足不了这些要求，即使不是暴露在侵蚀性环境，混凝土也可能劣化。这些要求包括骨料中不能含有会减少混凝土耐久性的有害物质。 有害物质包括氯化物、硫酸盐、碱-活性硅、黏土及有机杂质。而且，骨料还必须具备良好的抗冻耐久性，这点要求骨料中的空隙要少，而隧石、页岩以及一些多孔的石灰岩往往不能满足该要求。 在骨料第一次用于混凝土或者在缺少以往经验时，至少要对骨料中有害物质和抗冻行为进行一次检测。一旦确定该骨料可以用于混凝土中，如果骨料没有其他的问题(例如骨料供应源有了改变)，每年还至少要对骨料重复检测两次。 4.2.1 氯化物 骨料中氯化物(Chloride)的含量极限(0.05%)与钢筋腐蚀风险密切相关。在素混凝土(不含增强钢筋)中除非由于混凝土结构在干湿交替条件下盐沉积致使表面损伤(风化，Effiorescence)，骨料即使含有氯化物也不会存在任何严重劣化风险。也有一些例外，比如被氯化物污染的骨料―海砂。理论上，海砂只有在经过一系列的清洗，将水溶性盐(如NaCl)除去之后，才能用作混凝土细骨料。 4.2.2 硫酸盐
1. 胶凝材料的定义、特征、作用。 要点：定义：在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它散粒物料(如砂、石等)，制成有一定机械强度的复合固体的物质称为胶凝材料，又称为胶结料。 特征：能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。 作用：胶结、固化，机械强度 2. 按照硬化条件，胶凝材料可以分为哪两类，其意义是什么？ 要点：气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。 水硬性胶凝材料是指和水成浆后，既能在空气中硬化并保持强度，又能在水中硬化并长期保持和提高其强度的材料，这类材料常统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。 气硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，只能在空气中硬化，保持或发展强度，如石膏、石灰、镁质胶凝材料，水玻璃等。 气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可用于地下潮湿环境或水中。 3．石膏胶凝材料的制备和石膏制品的制作本质上有何区别？ 要点：石膏胶凝材料的制备是将二水石膏加热使之部分或全部脱水，以制备不同的脱水石膏相（脱水）；石膏制品的制备是将脱水石膏再水化，使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体（再水化）。 4．α型半水石膏和β型半水石膏各在什么条件下得到的？结构上各有什么特点？ 要点：α型半水石膏:蒸压釜在饱和水蒸汽的湿介质中蒸炼而成的，脱出的水是液体；β型半水石膏:处于缺少水蒸汽的干燥环境中进行的，脱出的水是蒸汽。α型半水石膏为菱形结晶体，晶体尺寸大而完整，晶形良好、密实(高强石膏)；β型半水石膏呈细鳞片状集合体，晶体表面有裂纹，结晶很细不规则 (建筑石膏)。 5．用吕·查德里的结晶理论，解释半水石膏水化、凝结、硬化的机理。 要点：半水石膏加水之后发生溶解，并生成不稳定的过饱和溶液，溶液中的半水石膏经过水化而成为二水石膏。由于二水石膏在常温下比半水石膏具有小得多的溶解度（如20℃时CaSO4·1/2H2O在水中的溶解度是10g/L左右，而CaSO4·2H2O的溶解度只为2g/L左右），所以溶液对二水石膏是高度过饱和的，因此很快沉淀析晶。由于二水石膏的析出，便破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态，这时半水石膏会进一步溶解水化，以补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量。随着CaSO4·2H2O从过饱和溶液中不断沉淀出来，其结晶体随即增长，并进行排列和连生，互相交织，从而形成网络结构，使石膏浆体硬化且具有强度。如此不断进行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏完全水化为止。应该说整个水化过程是在溶解、水化、生
粗骨料对混凝土性能的影响 郭福安 摘要:混凝土是目前最大宗的建筑材料，而粗骨料作为混凝土的重要组成材料之一,其性能将对混凝土性能产生不可忽略的影响。该文通过对国内外相关研究成果的整理、分析,概括总结粗骨料对混凝土性能影响的研究现状,并提出了存在的问题,为进一步改善混凝土性能提供参考和依据并为HPC配合比的优化设计奠定基础。 关键词:粗骨料;混凝土;化学成分;形貌;级配;性能影响 引言 混凝土是目前最大宗的建筑材料［1］，它是一种多相复合材料，其强度取决于水泥石、粗骨料以及粗骨料与水泥石之间的界面强度。粗骨料是混凝土的骨架，据统计，粗骨料可占混凝土体积的50%～70%，它会影响新拌混凝土的流变性以及硬化混凝土的力学性能和耐久性［2］。近年来，由于天然砂资源短缺，人们加强了对细骨料的研究，使机制砂的生产与使用得到迅速发展［3］，但是对于粗骨料仍然没有给予足够的重视。现在随着混凝土工程的超高层化和大型化，高强混凝土的使用越来越广泛，而在高强混凝土中，粗骨料相对来说才是薄弱环节［4－6］，粗骨料本身的特征，如种类、颗粒形状及大小、表面特征和级配，无论是对新拌混凝土还是硬化后混凝土的性能都有着重要的影响。因此，有必要全面深入地探讨粗骨料的物理化学特性对混凝土性能的影响。 1粗骨料在混凝土中的作用 粗骨料是混凝土的重要组成部分，原来人们认为粗骨料是一种惰性材料，通过水泥浆的粘结作用与水泥砂浆构成混凝土。实际上粗骨料并不是没有活性的，它的物理化学性质都会对混凝土的性能产生影响［7］美国着名混凝土专家Metha曾指出:“将粗骨料作为一种惰性填充材料应画上一个问号”。我们可以将国内外学者对粗骨料在混凝土中所起的作用的研究成果归纳为以下几点。 粗骨料的刚性骨架作用 在普通混凝土配合比设计中，一般认为粗骨料抗压强度应为混凝土设计强度的2倍左右，不得低于设计强度的倍［8］，粗骨料的强度和弹性模量通常要比水泥石高，其耐久性和体积稳定性也是混凝土各组分中最好的，而且粗骨料体积超过混凝土体积的一半，因此粗骨料在混凝土中起着刚性骨架的作用。在混凝土承受压荷载时，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
一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。
试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成5c m×5c m×5c m的立方体（或直径与高均为5c m的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（M P a）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据J G53—92规定不应小于。 （2）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10～20m m石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200K N，卸荷后称取试样质量（m0），用孔径为筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。 二、拌和用水与养护用水 1、宜采用饮用水。 2、其他水应经过检验才能使用。
混凝土等级与级配 ★混凝土强度等级选用范围 不同的建筑工程，不同的部位常采用不同强度等级的混凝土，在我国混凝土工程目前水平情况下， 一般选用范围如下： ①C10～C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。②C20～C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；③C25～C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等； ④C40～C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于25～30层； ⑤C50～C60——用于30层至60层以上高层建筑；⑥C60～C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；⑦C80～C120——采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。 ★各种级配混凝土使用的粗骨料粒径范围：一级配：5～20mm，最大粒径20mm；二级配：5～20mm、20～40mm，最大粒径40mm；三级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm，最大粒径80mm； 四级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm、80～120mm，最大粒径120mm。 混凝土中有粗骨料（碎石）和细骨料（砂），混凝土的级配就是按照碎石的级配来划分的。水工建筑物中常用的应该是二级配和三级配混凝土，二级配一般是一些薄壁钢筋混凝土结构，还有 就是泵送混凝土一般要求二级配。三级配一般用于大体积混凝土。 等级是结构强度需要，级配是施工工艺、经济性、温控需要；可以采用多级配就一般不用二级配，这是强调经济性；泵送混凝土和非大体积混凝土只能采用一、二级配，这是工
艺要求；混凝土重力坝、拱 坝采用四级配，这是温控和经济性要求。
6. 2. 4粗骨料、水 一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求
酸盐含量 （折算为 50,按质量 计）/ % 2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍的为针状颗粒片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0. 4倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒
径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 (1)用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成5cm x 5cm X5cm的立方体(或直径与高均为5cm的圆柱体)试件，在水饱和状态下，其抗压强度(MPa)与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据JG53—92 规定不应小于 1. 5。 (2)用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10?20mm石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200KN,卸荷后称取试样质量(m b)，用孔径为2. 5 mm 筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量 ( m1) 。 二、拌和用水与养护用水 1、宜采用饮用水。 2、其他水应经过检验才能使用。
混凝土细骨料试验 一、砂的筛分析测定 （一）试验目的 测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，评定砂的粗细程度。 （二）主要仪器 1．标准筛：4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm、方孔筛及筛底、盖各一个； 2．天平：称量1kg，感量1g； 3．烘箱：能恒温105±5 ℃，； 4．摇振机、大小浅盘、毛刷、容器等。 （三）试验所需材料 砂子：500g。 （四）试验步骤 1．取回试样，用四分法缩取约5kg作为分析检验的试样（其余约25kg留作表观密度、堆积密度测定用）。先将试样筛除大于9.5mm颗粒，并记录其含量百分率。如试样中的尘屑淤泥和粘土的含量超过5%，应先用水洗机净，然后于自然湿润状态下充分拌匀。用四分法缩取每份不少于550g的试样两份。将两份试样分别于温度为105±5 0 C的烘箱中烘至恒重，冷却至室温后备用。 2．准确称取烘干试样500g。精确至1g。 3．将孔径为4.75mm、2.36 mm、1.18 mm、0.60 mm、0.30 mm、0.15 mm的标准筛,按孔径大小顺序叠置，孔径最大的放在最上—层，加底盘后，将试样倒入最上层4.75mm筛内，加盖后，置于捣筛机上摇筛约10min（可用手筛）。 4．按孔径从大至小，逐个用手于洁净的盘上进行筛分。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总重的0.1%时为止，通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，当全部筛分完毕时，各号筛的筛余量均不得超过200g，如超过此数，应将该筛余试样分为两份，分别继续筛分，并以其量之和作为该号筛的筛余量。 5．称量各号筛的筛余试样重量（精确至1g）。分计筛余量和底盘中剩余重量的总和与筛分前的试样总量相比，其差值不得超过1%。 （五）试验结果 1．分计筛余百分率：各号筛上的筛余量除以试样总重量的百分率（精确至0.1%）。2．累计筛余百分率：该号筛上分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上分计筛余百分率的总和（精确至0.1%）。 3．根据各筛余百分率，计算累计筛余百分率，绘制筛分曲线，评定该试样的颗粒级配。4．按下列公式计算细度模数Mx（精确至0.01%）： 式中：A1……A6 依次为4.75mm、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm筛上的累计筛余百分率。 5．筛分析试验应用两份试样检验两次，并以两次试验结果的算术平均值作为检验结果。如两次试验所得的细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。 二、砂的表观密度测定 (一)试验目的 测定砂的表观密度，即砂颗粒本身单位体积（包括内部封闭孔隙）的质量，为计算砂的空
一、压碎值要求：预拌混凝土一般采用花岗岩，石灰石、石英石等材质人工碎石，碎石风化石和软弱颗粒含量不能太高，具体用压碎指标值试验进行测量，压碎指标值在6%-12%最好，太低碎石材质过硬，破碎出来颗粒形状不好，太高满足不了硬度要求； 二、粒径大小要求：商混站泵送混凝土较多，为便于泵送施工，一般使用粒径为5-20mm或5-25mm连续级配碎石，一般采用5-10mm粒径碎石和10-20粒径碎石掺配成5-20或5-25连续级配要求，具体掺配比例通过碎石筛分试验和孔隙率试验决定，一般为3:7； 三、颗粒形状要求：预拌混凝土碎石形状标准用针、片状颗粒含量衡量，即碎石中针状和片状的颗粒含量，C30-C55的混凝土要求针、片状颗粒含量小于15%，用用针片状颗粒含量试验测量； 四、洁净度要求：商混用碎石的含泥量要求1%，泥块含量要求低于%，并尽量不含石粉； 五、下面是以上要求的具体试验方法： 碎石或卵石取样及试样准备方法
一、依据标准：《普通混凝土用碎石质量标准及检验方法》（JGJ52-2006）。 二、每验收批取样方法：1、在料堆上取样时，取样部位应均匀分布。 取样前先将取样部位表层铲除，然后由各部位抽取大致相等的石子16份，组成一组样品。2、从皮带运输机上取样时，应在皮带运输机机尾的出料处用接料器定时抽取8份石子，组成一组样品。3、从汽车上取样时，应从不同部位和深度抽取大致相等石子16份，组成一组样品。 三、若检验不合格，应重新取样，对不合格项进行加倍复验，若仍不能满足标准要求，应按不合格品处理。 四、每组样品的取样数量：1、对单一项试验，所需碎石或卵石的最小取样数量（Kg），应符合下表规定： 2、须作几项试验时，如确能保证样品经一项试验后不致影响另