混凝土骨料的选择和使用技巧

（1）骨料对混凝土强度的影响。

1）骨料品种对强度的影响。

A.混凝土的性质是脆性的，主要作用是承受压应力，选用骨料品种应具有较高的抗压强度。不同品种的骨料，有着不同的比重、不同的孔隙率、不同的吸水率、不同的孔隙结构，其强度也不同，配制的混凝土强度也有较大差异。当比重小、吸水率高、孔隙大其抗压强度低时，配制的混凝土的强度相应也低。反之，当比重大、吸水率低、孔隙小其抗压强度高时，配制的混凝土的强度相应也高。所以在配制混凝土时，骨料品种的选择至关重要，它不仅影响混凝土的强度，而且对抗剪强度和弹性模量也有较大影响。

B.骨料品种不同，化学活性不同，拌和的混凝土强度也不同，含钙质和钙的玄武岩、含氧化铝的矾土有较强的活性，而通常用的花岗岩、石英岩和砂岩在一般情况下不会出现活性。由活性高的骨料拌和的混凝土在水化时骨料表面发生微变化，骨料表面与浆体发生化学作用，将会生成新的反应产物，增加化学黏结力，这种混凝土的强度较活性低的骨料拌和的混凝土强度高。

C.骨料品种不同，亲水性不同，拌和的混凝土强度也不同。

为了使水泥浆能很好地包裹骨料表面，除水灰比外骨料还应有良好的亲水性。亲水性能很好的骨料易被浸湿并形成水化物，增强了黏结力，提高了混凝土强度。相反，如果骨料表面憎水不易湿润，将影响生成物与骨料共生条件，黏结力差，混凝土强度会降低。

2）骨料形状对混凝土强度的影响。用于混凝土的骨料表面有较光滑的卵石和多棱角的碎石，细骨料也有同粗骨料相同的形状。混凝土强度取决于骨料同水泥浆体黏结的牢固程度。碎石表面粗糙增大了黏结面积，提高界面的黏结比例，其混凝土的强度较高，而卵石表面较光滑黏结面积相对较少，其混凝土抗压强度较碎石混凝土低。在同等条件下，一般碎石混凝土比卵石混凝土强度高。针片状骨料比面积和空隙率较大，和易性较差，容易在颗粒下面形成空穴，以及由于泌水而形成水隙，对混凝土强度造成不利影响。人工骨料的表面粗糙，多棱角，空隙率和比表面积较大，所拌制的混凝土和易性较差，但碎石与水泥石黏结力较强，在水胶比相同的条件下，人工骨料混凝土比卵石混凝土强度高。

3）骨料粒径大小对混凝土强度的影响。骨料种类、形状及表面化学活性能影响混凝土的强度，骨料颗粒也会明显影响混凝土的强度。骨料粒径的影响主要在于表面与水泥浆黏结强度的改变。因为混凝土在凝结过程中较大粒径骨料周围水膜积聚较多，附近水灰比相对大，浆体含气多混凝土强度则低。另外在硬化过程中骨料与浆体弹性模量不同，其收缩量也不同。粒径大收缩差值也大，骨料周围形成裂缝也多。骨料粒径减小增加黏结面积，拌和均匀性提高；周围气孔及原始裂缝减少，水膜减薄受力更合理，有助于提高混凝土强度。

不论结构构件是何种形状，其强度都具有随骨料最大粒径的减小而提高的特性。以相同水灰比为例，骨料最大粒径为40mm时的强度与骨料粒径为20mm时的立方体积强度高。水灰比越小骨料粒径对立方体强度影响越明显，选用碎石时，骨料粒径对混凝土强度不如卵石明显。因碎石在破碎时其内部不可避免地产生许多裂缝。混凝土拌和时的水泥浆体难以渗进裂缝中去黏合裂缝，成型后在荷载作用下原始裂缝会延伸发展，新旧裂缝发展交织在一起，出现同卵石混凝土不大相同的破坏机理。

4）骨料中有害成分对强度的影响。(www.xing528.com)

A.针片状颗粒，无论是粗骨料，还是细骨料，针片状骨料对混凝土强度都是极有害的。一般级配较差及针片状颗粒含量较多时拌制的混凝土，在振捣过程中由于受到骨料的阻碍而在骨料周围形成水膜，骨料下部更厚。在振捣过程中形成的离析泌水浮在上面，内部泌水通常在长条、扁平和软弱大颗粒上聚集，最终形成裂缝。针片状骨料含量越多，颗粒周围集聚水膜倾向也就越大，混凝土浇筑后形成的裂缝也就越多。在结构受力状态下，结构内的针片状未能同水泥浆形成良好的黏结，不能形成有效的受力状态，降低结构的抗压、抗拉和抗剪强度。另外由于骨料周围形成水膜与混凝土的内部泌水，使骨料处的水泥浆体中水灰比大，这些部位的孔体较大，受荷时的破坏极易在这些位置出现。

B.骨料中有机杂质，混入骨料中的有机物有时是坚硬的，在混合料拌和过程中并未粉碎，因而在混凝土内部形成一块相同体积的空隙或空洞。这样不仅容易造成混凝土的渗漏，同时也会降低混凝土的强度。

C.骨料外表杂质，骨料中含较多的黏性土等杂质，黏土杂质附在骨料表面，妨碍水泥浆与骨料表面黏结，形成较大面积软弱点。若黏土杂质存在于细骨料中，则增大细骨料浆的收缩量，降低强度。另外粗细骨料中规定黏土的含量不得超过3%，并且不得有黏土块状物存在，如存在时必须用水冲、水洗的方法处理，也可用化学方法处理骨料表面。这样不但可增加骨料表面活性，而且还具有提高黏结强度的效果，从而提高混凝土的强度。

D.骨料中的含水量，水在骨料中并不十分有害，但在拌制中控制不严也会影响混凝土的强度。骨料表面有许多孔隙，微径小孔则可延伸至骨料内部，其渗入量和速度也会影响体积。细骨料表面水膜的存在与表面张力的作用，使砂粒之间被挤开形成湿胀。在这种情况下，配制混凝土时难以按设计配合比配料而影响砂率和水灰比，硬化时水分的排出使体积收缩，混凝土内部与表面形成贯穿收缩裂缝，降低混凝土强度与耐久性。

（2）骨料对混凝土抗冲磨性能的影响。

1）骨料品种对混凝土抗冲磨性能的影响。大量实验表明，在水泥品种及混凝土配合比相同情况下，使用不同品种的骨料时，混凝土的抗冲磨强度相差很大（玄武岩混凝土的抗冲磨强度要比灰岩混凝土抗冲磨强度提高1倍），可见骨料的品种对抗冲磨强度具有显著的影响。这是由于混凝土的抗冲磨强度主要决定于组成材料的抗冲磨性能，而其中骨料的抗冲磨性能对混凝土抗冲磨能力的影响最大。

在混凝土配合比及水泥品种相同的情况下，当保持混凝土粗骨料品种（玄武岩）不变时，仅仅改变细骨料品种（将玄武岩人工砂代替灰岩人工砂），其混凝土抗冲磨强度提高了60%左右；在保持细骨料品种（灰岩）不变情况下，仅仅改变粗骨料品种（将玄武岩代替灰岩作粗骨料），其混凝土的抗冲磨强度可提高20%左右。由此可见，不同品种的粗、细骨料对混凝土的抗冲磨强度影响较大，相比而言，细骨料品种的影响要大于粗骨料品种对混凝土抗冲磨强度的影响。这是由于混凝土的冲磨破坏，首先是将混凝土表面的水泥石冲刷掉形成凹坑，使骨料凸现出来，而对于凸现出来的骨料而言，其细骨料将先承受水流的冲刷，因而，在混凝土冲磨破坏的前段，细骨料的自身性能，对混凝土抗冲磨的性能影响要大于粗骨料对混凝土抗冲磨性能的影响。

2）骨料耐磨性与混凝土抗冲磨性能的关系。众所周知，混凝土受挟砂水流冲磨破坏时，是先把其组成材料中耐冲磨性能较差的部分磨掉。若骨料中含有软弱颗粒或骨料的耐冲磨性能较砂浆低，则骨料先被冲磨成凹坑；若骨料比砂浆耐冲磨性能好，则挟砂水流先把砂浆冲磨掉，而粗骨料逐渐凸出（凸出的骨料便主要承受挟砂水流的冲磨作用，对水泥石起到一定的保护作用）。因而骨料的耐磨性能对混凝土的抗冲磨性能的影响是显著的。由试验结果可以看出，在同一试验条件下，耐磨性能好的玄武岩骨料，其混凝土的抗冲磨能力就强；灰岩骨料的自身耐磨性能要逊于玄武岩骨料，其混凝土的抗冲磨强度就低于玄武岩混凝土的抗冲磨强度，而采用玄武岩粗骨料和灰岩细骨料的骨料组合，无论是骨料耐磨性能还是混凝土的抗冲磨性能都逊于玄武岩骨料而优于灰岩骨料。显而易见，骨料的耐磨性能（磨损率、磨耗度）与混凝土的抗冲磨强度有着明显的关系，以耐磨性能好的岩石作为人工骨料拌制的混凝土，其抗冲磨强度就高，反之则低。