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卵石与碎石对混凝土性能的影响研究

作者:未知

   [摘要]利用卵石与碎石配置混凝土,开展了混凝土流动性、不同龄期强度、弹性模量影响的研究,分析卵石与碎石对混凝土性能的影响。结果表明:卵石在工程建设中可以使用,在一定条件下,混凝土配比中,卵石的性能将优于碎石的性能,特别在公路工程领域中能够广泛使用。卵石在混凝土中直接使用,可减少了卵石破碎的费用,降低了混凝土生产成本。
   [关键词]卵石;碎石;混凝土性能
  文章编号:2095-4085(2019)03-0001-02
  1 引言
  卵石在我国局部地区分布十分广泛,但在水泥混凝土生产中的应用很少,其原因是在我们大部分的生产应用中发现使用卵石生产的混凝土,其和易性较差,不易于施工,而且部分地区卵石较大,如成都地区卵石粒径达30cm以上,粒径过大,造成卵石混凝土强度普遍低于碎石生产的混凝土结论,直接限制了卵石在混凝土生产中的应用。
  通过开展一系列碎石与卵石混凝土性能研究,有效利用卵石混凝土。在混凝土生产中,C30是中低等级混凝土的代表,C50是高等级混凝土的代表。以C30与C50碎石与卵石混凝土进行性能试验”,研究卵石与碎石对混凝土的影响。
   2原材料和试验方法
   2.1原材料
  ①水泥:四川眉山生产的峨胜水泥,P.042.5R;②粉煤灰:四川崇州生产的II级粉煤灰;③外加剂:四川彭州生产的高性能减水剂;④砂:四川崇州生产的机制中砂,石粉含量为2.8;⑤石子:碎石以及卵石,均满足I类建筑用石要求,两者物理力学性能见表1;⑥配合比:本试验用混凝土配合比见表2、表3。
   2.2试验
  混凝土试件成型后,在温度20±2℃,相对湿度95%以上标准养护室养护,达到规定龄期(3d,7d,14d,28d,60d)后,按照GB/T50081-2002标准进行力学性能测试。硬化混凝土抗压测试使用混凝土试件尺寸为150mmx150mmx150mm。
   3结果与讨论
   3.1流动性
  碎石与卵石C30,C50混凝土流动度见图1、图2,碎石与卵石混凝土拌和过程见图3、图4。
  从图1和图2可以看出,在相同条件下,分别用卵石和碎石生产的混凝土,其初始流动度卵石混凝土比碎石混凝土好,但随着时间推移,卵石混凝土流动度损失大于碎石混凝土,这主要是因为卵石混凝土保水性相对差,但是C50的卵石混凝土流动度损失要稍小于C30,主要是更多的胶凝材料,在一定程度上改善了卵石混凝土的保水性。从图3和图4可以看出,碎石新拌混凝土的包裹性好于卵石新拌混凝土,主要是因为碎石有多个破碎面,更易于挂浆。
   3.2不同龄期强度
  碎石与卵石C30,C50混凝土在3d,7d,14d,28d,60d抗压强度见图5、图6。
  从图5和图6可以看出,卵石混凝土的早期强度明显低于碎石混凝土,这主要是因为碎石的保水性强于卵石,碎石混凝土水化早于卵石混凝土开始口,随着时间推移,中低等级的卵石混凝土碎石混凝土强度依然存在一定差异,但是高等级的卵石混凝土碎石混凝土强度逐渐接近。
   3.3弹性模量
  根据碎石及卵石C30混凝土进行试验结果显示,卵石混凝土的弹性模量大于碎石混凝土弹性模量,试验结果见图7。
  从图7可以看出,卵石混凝土的弹性模量小于碎石混凝土彈性模量,主要是因为碎石的粘结性强于卵石。同时可以看出,碎石混凝土弹性模量离散型较小,卵石混凝土弹性模量离散型较大,混凝土开裂风险较大。
   3.4小结
  对于新拌混凝土,碎石混凝土包裹性优于卵石混凝土,但卵石混凝土初始流动性优于碎石混凝土,同时,卵石混凝土保水性差,易泌水,流动度损失较大。
  在中低等级混凝土中,卵石混凝土强度小于碎石混凝土,但在高等级混凝土中,卵石混凝土早期强度小于碎石混凝土,随着时间推移,后期(60d以后)强度两者相差不大。
  卵石混凝土的弹性模量小于碎石混凝土的弹性模量,但卵石混凝土的弹性模量离散性较大,开裂风险较大。尤其,混凝土弹性模量和强度之间存在一定正关系,强度越高,对于卵石混凝土,可能其弹性模量的离散性越大,越容易出现开裂。
   4结语
  卵石也能配置高强度混凝土,并且其工作性能和耐久性满足设计要求。卵石混凝土具有更好的塑形变形,不同强度上,高强度卵石混凝土流动度损失值要小。卵石混凝土强度上比碎石混凝土好,相同条件下,卵石混凝土弹性模量高于碎石混凝土,具有更好的抗疲劳性能。
  卵石混凝土的使用,降低了混凝土生产成本,但在使用卵石混凝土过程也应注意以下几点。
  ①在中等级以下混凝土生产中,使用卵石需注意控制其保水性,应适当降低单位用水量;②使用卵石生产混凝土,混凝土存在一定的开裂风险;③在生产高标号预应力混凝土时,由于张拉要求,对混凝土早期强度有一定规定,建议不要使用卵石进行混凝土生产;④由于卵石表面过于光滑,不易挂浆,将导致混凝土自密实性较差,所以在生产自密实混凝土时,建议不采用卵石。
  参考文献:
   [1]NEVILLEAM.混凝土的性能[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
   [2]冯太坤.混凝土的强与抗压弹性模量变化增长初探[J].工程建设,2013,(05)
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