基于最低孔隙率对粗骨料级配的优化试验研究

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1、２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材试验研究基于最低孔隙率对粗骨料级配的优化试验研究１２张宏伟刘伟华（１．唐山冀东混凝土有限公司，北京１０１１１１；２．冀东发展集团公司材料科研技术中心，唐山０６４０００）摘要：以空隙率为主要研究指标对一种粗骨料进行级配优化，通过对不同粒径骨料进行搭配试验，使其孔隙率由最初的４６％降至４０％，进行Ｃ３０等级的混凝土试配时，３在配合比其它材料保持不变，和易性相同时单方用水量降低１０Ｋｇ／ｍ，２８ｄ强度提高１０ＭＰａ左右。关键词：骨料级配；混凝土配合比；空隙率凝土体系更加密实，强度增加。为此本文围绕骨料１引言级配开展骨料级配与

2、空隙率的关系研究，分析骨料在混凝土拌合物中，水泥浆体填充砂、石空隙，级配对空隙率的影响，而后对不同级配不同空隙率并包裹砂、石表面起润滑作用，使混凝土获得施工时的骨料进行了混凝土试配，检测了其对混凝土和易必要的和易性，粗骨料是混凝土的重要组成部分，占性和力学性能的影响，进而得出配制普通混凝土最普通混凝土体积的３０到５０％。在混凝土中起着骨佳的级配构成，为骨料生产企业合理生产粗骨料和架作用，同时粗骨料的级配对混凝土的和易性、耐久混凝土企业降低生产成本提供重要的参考依据。［１，２］性、力学性能和经济性能都有着很大的影响。为２原材料及试验方法此，优化骨料级配，可实现在

3、一定程度上降低空隙率［３，４］并达到降低胶凝材料用量的目的。国家标准中２．１试验原材料也对生产混凝土用粗骨料进行了级配方面的相关质（１）水泥：唐山冀东水泥有限公司的Ｐ·Ｏ４２．５Ｒ量指标约定，但范围较宽，往往不能达到最佳的强度水泥。和经济效果，对实际生产的指导存在一些不足，为此（２）粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，细度为０．０４５ｍｍ筛筛对于粗骨料级配的优化在混凝土行业内一直在研究余１８％，烧失量为３％，需水量比１０３％。２和探索中。（３）高炉矿渣粉：Ｓ９５级，比表面积为４１０ｍ／ｋｇ，粗骨料的空隙率降低，可以减少混凝土中胶凝活性指数１０１％。材料的用量，这对于生产企业来

4、讲预示着粗细骨料（４）砂子：ＩＩ区中砂，细度模数２．６２。［５，６］３级配优化存在巨大的经济效应；同时，可使得混（５）石子：表观密度２．７４ｇ／ｃｍ。选取了５－１８５２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材试验研究１０ｍｍ、１０－２０ｍｍ和２０－２５ｍｍ三个粒级碎石。三（６）混凝土外加剂：聚羧酸减水剂，固含量１２％，个粒级各自级配如表２所示。减水率２３％。表１水泥、矿粉和粉煤灰的化学成分（％）化学成分ＳｉＯ２ＡＩ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＫ２ＯＮａ２ＯＳＯ３Ｌｏｓｓ水泥２３．２９６．９３２．５０５６．６２３．５３１．０００．２２１．９８２．７１矿粉３３．５

5、０１５．１４０．４９３８．２５８．１２０．３９０．４２０．１６０．６１粉煤灰４８．３７３３．３５４．６３４．０２１．１７０．９８０．２８０．５１４．０３表２三种粒级粗骨料的级配分计筛余（％）筛孔尺寸（ｍｍ）２．５－５５－１０１０－１６１６－２０２０－２５２５－３１．５５－１０３０．１％６８．６％１．３％粗骨料１０－２０１０．４％５２．７％２３．７％１３．２％规格２０－２５３．０％８．７％８７．０％１．３％２．２试验方案及试验方法加剂用量不变，通过调整混凝土单方用水量和砂率，２．２．１骨料级配与空隙率关系的测试使混凝土的坍落度、扩展度基本相同，并测试其２８ｄ第一

6、步，对骨料进行筛分，分别制备５－１０ｍｍ、抗压强度，研究空隙率对混凝土性能的影响。１０－１６ｍｍ、１６－２０ｍｍ和２０－２５ｍｍ单粒级骨料样２．３试验配合比品；混凝土试配的基准配合比如表３所示：第二步，对各个单粒级样品进行单独、两两和５３表３混凝土试配基准配合比单位：Ｋｇ／ｍ－１０ｍｍ、１０－１６ｍｍ、１６－２０ｍｍ三种混合，根据《ＧＢ／水水泥砂子石子粉煤灰矿粉外加剂Ｔ１４６８５－２０１１建筑用卵石和碎石》进行二元体系空１７０２１５８３０１０２０７０８５７．５隙率的测定；第三步，三元体系空隙率测定：试验了５－３试验结果与分析１０ｍｍ、１０－１６ｍｍ与１６－２０

7、ｍｍ三元系统的级配与空隙率的关系。固定其中一种粒级的用量，调节另３．１粗骨料级配与空隙率关系两个级配的比例，步长为１０％，并寻找不同级配下的样品骨料经过筛分后，单粒级粗骨料的空隙率最低空隙率。检测结果如表４所示：２．２．２不同空隙率骨料对混凝土性能的影响表４单粒级骨料的空隙率根据对骨料级配与空隙率关系的试验，选取空粗骨料规格（ｍｍ）指标隙率分别为４６％、４４％、４２％和４０％四种骨料级配，５－１０１０－１６１６－２０２０－２５进行混凝土试配。在试配过程中保持胶凝材料和外空隙率（％）４７４６４７４８１８６２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材试验研究３．１．

8、１二元系统级配与空隙率的关系径的搭配后