混凝土作为一种多相复合型材料，其结构和成分的不同会对宏观力学性能有极大影响，对路用混凝土相关研究认为，混凝土强度主要取决于三方面强度中的较弱者，即水泥石强度、粗集料强度以及粗集料与水泥的界面强度。对于普通混凝土，粗集料的强度明显高于水泥石和界面强度，混凝土受力时，集料对混凝土强度的影响不明显。当道路桥梁混凝土为高强混凝土时，水泥石和界面强度均较高，因而集料受力破坏的可能性越高，因此需要对高强混凝土中粗集料的物理性质进行研究，寻找高强混凝土的力学性质及规律，为配置高强混凝土提供理论依据。1 混凝土原材料分析1.1 水泥对混凝土而言，水泥是一种较理想的胶凝材料。由于水泥在不同工程、不同部位所需的物理指标和化学指标不同，因此须严格遵照工程实际要求选择适宜的水泥型号。例如，某路段治理项目对于水泥特性有一定的要求，需依照相关规程进行测试，并确保测试结果完全满足对P·O42.5水泥的要求。1.2 外加剂混凝土拌和期间往往需加入外加剂，其主要目的是确保混凝土性能满足要求。实际施工中，不同工程项目选用的外加剂类型需根据不同混凝土的性能进行选择，并依据试验结果确定外加剂的掺量。此外，外加剂检测结果应符合国家有关标准，同时，对于工程施工期间所需要使用的外加剂还应当保证其在有效使用期内。该路段治理项目所使用的混凝土外加剂分为水剂及粉剂两种，混凝土外加剂试验均参照相关规定进行。1.3 粗骨料的检测粗骨料是混凝土的重要构成部分，直接关系混凝土的质量。目前较常用的粗骨料有碎石以及卵石两种，碎石主要由岩石经过破碎机加工处理制得，而卵石主要指天然卵砾石。粗骨料检测项目需用专业设备，依据规程检测其颗粒级配、密度、压碎指标、含泥情况以及针片状颗粒含量等指标，且指标应符合规范要求。某路段改扩建工程对于粗骨料的检测、试验结果主要依据制定的标准进行评价。2 路用混凝土原材料配合比设计2.1 原材料水泥：P·O52.5水泥，矿物掺合料：粉煤灰，某县发电厂一级灰，减水剂：RAWY聚羧酸高性能减水剂。细集料：天然砂，细度模数2.82。拌合用水：饮用水。粗集料：三种不同矿物组成成分的粗集料，其中花岗岩两种，一种最大公称粒径20mm，另一种最大公称粒径31.5mm，其物理性能见表1、表2。2.2 配合比设计试验方法标准混凝土配合比如下：水泥：粉煤灰：矿粉；细集料：粗集料：外加剂：水=:48:48:::5.74:。试验所用砂石料状态均为自然干燥，且在室温状态下存放24h。3 试验结果及力学性能分析3.1 集料品种对高强混凝土力学性能的影响试验采用三种不同品种粗集料，在标准混凝土配合比的拌制下，其成型标准试块养护3d、7d、28d后的混凝土强度见表3。由表3可知，不同品种粗集料在相同配比下配置的混凝土强度差异很大。结合表1，假设压碎值对高强混凝土力学性能影响较大，则根据不同品种粗集料压碎值，可知玄武岩品质集料拌制混凝土的强度最大，石灰石粗集料拌制混凝土的强度最小。但在表3中，玄武岩品质集料拌制混凝土的强度最小，石灰石粗集料拌制混凝土的强度最大，故并非是粗集料的压碎值对混凝土强度的作用。由表3，28d混凝土强度由大到小为石灰石＞玄武岩＞花岗岩，结合表1中不同材质粗集料吸水率，两者表现为正相关。粗集料的吸水率大，会直接影响混凝土拌制效果，拌制过程中直接吸收拌和用水，改变混凝土的水灰比，从而使混凝土性能降低，直接表现为混凝土的坍落度变小。同时，混凝土因为水灰比变小而使强度变大，最直接的表现为石灰石拌制混凝土的强度最高，花岗岩拌制混凝土的强度最小。对比不同材质粗集料压碎值可知，集料本身性质还未完全发挥。3.2 集料针片状含量对高强混凝土力学性能的影响试验采用三种不同针片状含量的粗集料拌和混凝土，其成型标准试块养护3d、7d、28d的混凝土强度见表4。表4为针片状含量对混凝土强度的影响。由表4可见，混凝土早期强度随针片状含量的增加基本不变，但混凝土28d强度随混凝土中的针片状含量的增加而减少，表明随着养护龄期的增加，针片状含量对混凝土强度的影响越来越大。针片状含量主要从两个方面对混凝土的抗压强度产生影响：一方面，针片状颗粒本身容易折断，表现为粗集料的压碎值较大，压碎值比较能反应混凝土内部的受力情况，模仿一部分混凝土的受力，因而针片状颗粒会成为混凝土强度的薄弱区；另一方面，针片状颗粒含量增加，混凝土的粘聚性减小，混凝不密实，混凝土会在针片状颗粒附近形成空洞和裂缝，减小混凝土的强度。由上可知，在早龄期阶段，由于混凝土的强度较低，针片状颗粒本身脆弱性表现不明显；但随着混凝土强度不断增加，针片状颗粒本身脆弱性所引发的对混凝土破坏越来越突出，降低了混凝土的强度。4 结语对不同种类粗集料混凝土的研究表明，集料吸水率的改变对混凝土中水灰比大小及混凝土强度影响较大。对不同针片状含量的混凝土不同龄期强度的对比发现，当混凝土龄期较小且混凝土强度较低时，针片状含量对混凝土强度影响较小，当混凝土龄期较大时且混凝土强度较大时，对混凝土强度影响较大。因而可以得出，粗集料中针片状含量对普通混凝土影响较小，但对高强混凝土影响较大。
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