粗骨料

粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。

在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料或集料，其中粒径大于4.75 mm的骨料称为粗骨料。普通混凝土常用的粗骨料有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75 mm的岩石颗粒。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的、粒径大于4.75 mm的岩石颗粒。卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒（平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值）。混凝土用粗骨料的技术要求有以下几方面：

1.颗粒级配及最大粒径

粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少，故在满足技术要求的前提下，粗骨料的最大粒径应尽量选大一些。在钢筋混凝土工程中，粗骨料的粒径不得大于混凝土结构截面最小尺寸的1/4，并不得大于钢筋最小净距的3/4。对于混凝土实心板，其最大粒径不宜大于板厚的1/3，并不得超过40mm。 泵送混凝土用的碎石，不应大于输送管内径的1/3，卵石不应大于输送管内径的2/5。

2.有害杂质

粗骨料中所含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物都是有害杂质,其含量应符合国家标准GB/T

14685－2011《建筑用卵石、碎石》的规定。另外粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。 3.针、片状颗粒

粗骨料中针、片状颗粒过多，会使混凝土的和易性变差，强度降低，故粗骨料的针、片状颗粒含量应控制在一定范围内。

3.粗骨料

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的,粒 径

大于5mm的岩石颗粒,称为碎石或碎卵石。岩石由于自然条件作用而形成的,粒径大 于5mm的颗粒,称为卵石。

配置混凝土时所采用的粗骨料,应满足《建筑用碎石、卵石》(GB/T 14685-2001) 的

要求。

(1)有害杂质

粗骨料中常含有一些有害杂质,如黏士、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质。

它们的危害作用与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表1-18中规定。

石子中有害杂质及针片状颗粒限制值 表1-18 项目 质量标准 I类 含泥最(按质量计)(%) 泥块含量(按质量计)(%) II类 1.0 0.5 1.0 15 合格 III类 1.5 0.7 1.0 25 合格 < < 0.5 0 0.5 5 合格 硫化物和硫酸盐含量(按SO3质量计)(%) < 针片状颗粒含量(按质量计)(%) < 有机质含量（用比色) 对重要工程的混凝土所使用的石子,应进行碱活性检验。 (2)颗粒形状及表面特征

粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。碎石具有棱角,表面粗糙,与水泥粘结较好,而卵石多为圆形,表面光滑,与水泥

的粘结 较差,在水泥用量和水用量相同的情况下,碎石拌制的混凝土流动性较差,但强度较高, 而卵石拌制的混凝土则流动性较好,但强度较低。如要求流动性相同,用卵石时用水量可少些,结果强度不一定低。

粗骨料的颗粒形状还有属于针状(颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径的

2.4倍) 和片状(厚度小于平均粒径的0.4倍)的,这种针、片状颗粒过多,会使混凝土强度降低。针、片状颗粒含量一般应符合表1-18中规定。

(3)最大粒径及颗粒级配

1)最大粒径。粗骨料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。根据《混凝土质量 控制标准》GB 50164-92的规定,混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面

最小尺寸 的1/4,同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板,最大粒径不宜超过板厚的1/3且不得大于4mm。石子粒径过大,对运输和搅拌都不方便。

为减少水泥用量、降低混凝土的温度和收缩应力,在大体例混凝土内,也常用毛石来填充。

2)颗粒级配。石子级配好坏对节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性有很大关系。 特别是拌制高强度混凝土,石子级配更为重要。

石子的级配也通过筛分试验来确定,石子的标准筛有孔径为2. 36mm、4. 75mm、

9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31. 5mm、37.5mm、53.0mm、63. 0mm、 75.0mm及90.0mm12个筛子。分计筛余百分率和累计筛 余百分率计算均与砂的相同。 (4)强度

碎石或卵石的强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。当混凝土强度等级为C60及以上时,应进行岩石抗压强度检验,在选择采石场或对粗骨料强度有严格要求或对质量有争议时,也宜用岩石抗压强度作检验。对经常性的生产质量控制则可用压碎指标值检验。

用岩石抗压强度表示粗骨料强度。是将岩石制成50mm X50mm X50mm的立方体(或

直径与高均为50mm的圆柱体)试件,在水饱和状态下,其抗压强度(MPa)与设计要求的混凝土强度等级之比,不应小于1.5。但在一般情况下,火成岩试件的强度不宜低于 80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩不宜低于45MPa。

用压碎指标表示粗骨料的强度时,是将一定质量气干状态下10－20mm的石子装

入一定规格的圆筒内,在压力机上施加荷载到200kN,卸荷后称取试样质量(m0) ,用孔径 为2.5mm的筛筛除被压碎的细粒,称取试样的筛余量(m1 )。

压碎指标(Qa)=（m0－m1）/m0×100%

压碎指标表示石子抵抗压碎的能力,以间接地推测其相应的强度。压碎指标应符

合表 1-20规定。

压碎指标值 表1-20 项 目 指标 I 类 碎石压碎指标（%), < 卵石压碎指标（%)< 10 12 II 类 20 16 III 类 30 16 (5)坚固性

有抗冻要求的混凝土所用粗骨料,要求测定其坚固性。即用硫酸钠溶液法检验,

试样经五次循环后,其质量损失应不超过规范规定

高强混凝土的粗骨料选择

配制高强混凝土时。为什么要限制粗集料的最大粒径? 在混凝土中，集料对混凝土性能有着不可忽略的贡献。在配制高强混凝土时要限制粗集料的最大粒径，原因如下： ①由于集料与水泥石收缩的不一致性，将会导致在水泥石中产生内应力，集料粒径越大，这种内应力也将越大，甚至有可能在混凝土中产生微裂纹。这将导致混凝土强度的降低。 ②在集料与水泥石界面，不可避免地存在着界面过渡区，这是混凝土中的最薄弱环节。集料尺寸越大，界面过渡区也越大。在混凝土受力过程中，较大缺陷边缘将产生较大的应力集中，使得混凝土承受荷载的能力下降，因而混凝土强度降低。 ③由于水泥石与集料弹性变形性能的不一致性，在混凝土受力过程中将产生混凝土内部应力分布的不均匀性。集料粒径越大，混凝土各部分所承受的应力差别也越大。混凝土中的某些部位，当外部荷载并不大时就已经产生了相当大应力，这些部位常常首先开裂并扩展，导致混凝土过早的破坏。由于上述这些原因，具有较大集料的混凝土往往难以达到很高的强度，

因此，在配制高强混凝土时常常限制集料的最大粒径。 建筑混凝土用粗集料有哪几种?都有什么特点? 普通混凝土的粗集料有碎石和卵石两种。按岩石地质成因不同可分为火成岩、沉积岩和变质岩。由地球内部的岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷凝而成的岩石称为火成岩，它包招花岗岩和安山岩；由岩石风化后再沉积，胶结而成的岩石称为沉积岩，它包括了石灰岩、砂岩、粘板岩、大青石岩；岩石在高热、高压作用或化学作用下变质而成的新岩石称为变质岩，如大理石。大部分的火成岩都是优良的集料原料，沉积岩变化范围较大，变质岩介于火成岩和沉积岩之间。碎石大多由天然岩石经破碎、筛分而成，也可将大卵石轧碎、筛分而得。因而碎石具有表面粗糙、多棱角、较洁净、与水泥浆粘结比较牢固的特点，是建筑工程中用量最大的粗骨料。卵石又称砾石，这是由天然岩石经自然条件长期作用而形成的粒径大于5mm的颗粒。按其产源不同可分为河卵石、海卵石及山卵石等几种，其中以河卵石应用较多。卵石中有机杂质含量较多，与碎石相比，卵石具有表面光滑、拌制混凝土时需水量小，拌合物