[科普中国]-粗细骨材比

概述

粗细骨料总量占混凝土体积65%～75%，是混凝土的主要组成部分。正确选择骨料，是配制高性能混凝土的基础。必须同时考虑粗细骨料的品质、单位体积混凝土中粗骨料所占体积、骨料最大粒径这三项要素指标。

（一）细骨料

细骨料以颗粒较圆滑、坚硬（即石英含量较高）的河砂或碎石砂，细度模数之间，含泥量低，表观比密度2.15g/cm³以上，吸水率低的为好。

（二）粗骨料

粗骨料则选压碎值，表观比密度大于2.65g/cm³，吸水率不超过1%，表面粗糙有棱角的硬质砂岩、石灰岩、玄武岩的碎石，最大粒径在15～20cm的为好。

粒度分御能使空隙率最小为好，但砂率通常应>36%，占1m³混凝土中0.4m³体积的应是粗骨料。

之所以作以上的选择，是因为骨料的物理性质对混凝土的耐久性和强度有显著影响。粗骨料的吸水率低，混凝土的强度较高，且抗冻性好，收缩值较小。粗骨料过于坚硬，则在混凝土遭受温、湿度变化而引起体积变化时，强度较弱的水泥浆一骨料界面处应力大，易于开裂。而大粒径的骨料使其与胶凝物的结合面相对较少，造成混凝土强度的微观不连续性，混凝土强度越高，此种影响越明显。1

耐热性能（1）不同骨料受热时的性能不同。含有石英的砂子、砾石受热在573℃以下时随温度升高而逐渐膨胀，在573℃时突然膨胀0.85%，由低温型石英转变为高温型石英。由硅质砾石，燧石和花岗岩骨料配制的混凝土，在受到高温作用时会发生碎裂。耐热混凝土骨料成根据极限使用温度及胶结材料情况选用安山岩、玄武岩碎石，高炉重矿渣石，黏土块、耐热砖碎块等作为粗骨料，以其碎渣作为细骨料。

（2）耐热混凝土用骨料的粒径和级配对其耐热性能也有一定影响。虽然大粒径骨料在高温作用下不易变形，因而粒径增大时，荷重软化点的始点温度相应提高。但粒径过大时却不利于成型，另外，骨料粒径较大时，由于胶结材料与骨料之间变形的差异而会明显降低耐热混凝土在高温下的强度，而采用较小粒径骨料则有利于减少这种强度损失。级配良好的骨料，有利于提高耐热混凝土的密实性，从而改善其耐热性能。因此，耐热混凝土用骨料除耐热性必须满足使用温度要求外，还应符合表1的有关要求，且不得混有石灰石，方解石等杂质。

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（3）对于承受长期热作用的耐热混凝土，粗骨料一般宜采用安山岩类碎石或火山砾石、人造轻骨料等，细骨料可以用天然砂，但不宜使用石灰石质岩石碎石。

（4）对于一般结构丧而温度为60～200℃的混凝土，为提高其耐热性能，应采用在温度作用下膨胀系数较小的、热稳定性较好的花岗石、玄武岩、闪长岩、安山岩、石灰岩等碎石及高炉重矿渣骨料，且粗骨料最大粒径不宜大于20mm；不宜采用卵石及石英岩、砂岩等碎石。细骨料宜采用河砂，也可用上述热稳定性较好的岩石破碎后的石屑，但应注意不得含有金属矿物、云母、硫酸盐和硫化物。1

质量要求（1）耐热混凝土不易采用石英质骨料，如砂岩、石英等，以避免，受热膨胀而使混凝土破坏。

其他如黏土熟料、铝矾土熟料、耐火砖碎料、红砖碎料、高炉矿渣、安山岩、玄武岩、辉绿岩等，都可用于小同性能要求的耐热混凝土中。其中铝矾土熟料、烧结镁砂、铬铁矿为耐热优质骨料。

（2）骨料的燃烧温度不低于1350～1450℃。由于骨料及掺料在混凝土中占的比例甚大。它们的耐火度对混凝土的耐热性能起着重要影响。因此，必须根据结构物所承受的温度及各种原料的化学分析结果，参考有关技术规定，通过试验决定。

（3）对于黏土质材料，如已用过的砖，除去表面熔渣和杂质，且强度应大于10MPa；对于镁质材料，使用前必须碳化处理，并不得使用已用过的镁质制品；对于高炉重矿渣，应具有良好的安定性，不允许有25mm的玻璃质颗粒。

（4）一般粗骨料粒径不得大于20mm，在钢筋不密的厚大结构中不应大于40mm。

（5）骨料中严禁混有有害杂质，特别是石灰岩类碎块等。1