粗集料表面特征对普通混凝土水胶比及强度影响分析

陈晓玲 胡然清 张桂明 丁敢敢 李 帅 安业来 马其胜

(南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188)



粗集料表面特征对普通混凝土水胶比及强度影响分析

陈晓玲 胡然清 张桂明 丁敢敢 李 帅 安业来 马其胜

(南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188)

采用南京句容采石厂的碎石与卵石进行试验，分析了粗集料表面特征的差异对混凝土强度的影响，并根据混凝土强度所用鲍罗米公式进行了一元线性回归分析，结果表明：粗集料特征系数的取值对普通混凝土配合比的各项计算结果影响不容忽视，如果有条件或长期采用同一种粗集料，建议采用实测的数据，这样可使混凝土配合比设计值更科学合理。

普通混凝土，粗集料，水胶比，原材料

0 引言

粗集料的表面特征影响水泥石与集料的粘结，从而影响混凝土的强度。碎石表面粗糙，粘结力较大，卵石表面光滑，粘结力较小。在进行普通混凝土配合比设计时，粗集料的表面特征采用粗集料回归系数αa，αb。根据JGJ 55—2011普通混凝土配合比设计规程，碎石：αa=0.53，αb=0.20，卵石：αa=0.49，αb=0.13；规范规定：当不具备试验统计资料时，可查表统一确定，在条件允许的情况下，其数值需通过试验求得，这样能真实反映原材料的性能。

为了探讨粗集料的表面特征系数大小对混凝土水胶比及强度计算结果的影响，本文拟采用本地区(南京句容采石厂)粗集料进行混凝土配制，找出水胶比与混凝土强度之间的线性回归方程，进而得出粗骨料表面特征系数值，并对其结果进行分析。

1 试验原材料

1)水泥：采用南京中联水泥有限公司复合硅酸盐水泥P.C32.5。水泥强度采用水泥胶砂强度法，实测28d的抗压强度为36.7MPa。

2)细集料：南京句容采砂厂河砂，经检测：砂的细度模数为2.60，中砂，级配属于Ⅱ级配区，表观密度为2.65g/cm3，含泥量为1.1%，泥块含量为0.7%，砂的各项性能满足GB/T14684—2011建设用砂的标准。

3)粗集料：南京句容采石厂的碎石、卵石，各项性能均满足GB/T14685—2011建设用碎石、卵石的要求。主要性能指标见表1。

表1 粗集料主要性能指标测定值

4)水：饮用水。

2 试验方案

试验采用级配相同的2种粗集料(碎石、卵石)，见图1，图2。选取8组不同的水胶比进行试验，材料单位用量见表2。

表2 碎石、卵石混凝土设计配合比

编号水胶比水泥/g水/g砂/g碎石/g卵石/g10．404251705861249124920．433951705961266126630．463701706031281128140．493471706091294129450．523271706151306130660．553091706201317131770．582931706241326132680．6127917062813351335

混凝土强度等级为C30，塑性混凝土坍落度为35 mm～50 mm，成型的混凝土立方体试件尺寸为15 cm×15 cm×15 cm，标准养护至28 d强度。

具体测定值见表3。

表3 碎石、卵石混凝土试验结果

3 试验结果与分析

3.1 绘制线性回归曲线

分别计算线性相关系数r：

3.2 结果分析

根据以上试验结果，试验用碎石与卵石混凝土水胶比(x)与混凝土强度(y)之间的线性回归方程分别为：

1)y=23x-5.728 3；2)y=21.38x-4.597 2；代入鲍罗米公式，求出碎石αa，αb分别为：αa=0.63，αb=0.25；卵石αa，αb分别为：αa=0.58，αb=0.22。

由以上试验可看出，试验结果与JGJ55—2011普通混凝土配合比设计规程提供的数据有较大差别。

为说明问题，本单位采用试验用碎石进行了混凝土的配合比配制分析。混凝土强度采用C35，强度标准差4.0MPa，坍落度为35mm～50mm，强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥，实测28d强度46.8MPa。配制过程中粗集料特征系数αa，αb分别采用查表与实测数据，计算结果汇总见表4。

表4 两种方案混凝土配比计算结果表

从以上数据可以看出：粗集料特征系数αa，αb的取值对混凝土配合比计算结果影响较大，从水胶比计算、各材料单位用量的确定直到最终混凝土强度对应的水胶比的确定，影响到混凝土配合比计算的全过程。如果有条件或本单位长期采用同一种粗集料，建议采用实测的数据，这样可以使得混凝土配合比设计值更科学合理。

4 结语

1)本文采用南京句容采石厂的碎石、卵石为试验用粗集料，8组不同的水胶比(其他条件相同)进行混凝土配制，并采用混凝土强度的鲍罗米公式进行一元线性回归分析，得出本单位所用粗集料的表面特征系数αa，αb的实测值。2)采用本单位碎石进行混凝土配制，并分别采用实测αa，αb值与规范提供的αa，αb值进行对比分析，发现粗集料特征系数αa，αb的取值对混凝土配合比计算结果影响较大，不容忽视。3)如果有条件或本单位长期采用同一种粗集料，建议采用实测的数据，这样可以使得混凝土配合比设计值更科学合理。4)由于时间关系，没能进行高强混凝土的配制分析，有待今后进一步研究。

[1] GB/T 14685—2011，建设用碎石、卵石[S].

[2] GB/T 14684—2011，建设用砂[S].

[3] JGJ 55—2000，普通混凝土配合比设计规程[S].

[4] 刘梦溪，于得水，刘成喜.混凝土水灰比公式中回归系数的研究[J].能源技术与管理，2005(2)：23-24.

[5] 邓寿昌，张学兵.再生混凝土强度计算BoLomey公式回归系数αa′、αb′的试验研究[J].混凝土，2012(8)：60-61.

[6] 邓旭华，罗迎社，王智超，等.再生混凝土强度计算公式中A、B值的确定[J].混凝土，2007(2)：87-88.

On influence of coarse aggregate’s surface feature on water-binder ratio of common concrete and its strength

Chen Xiaoling Hu Ranqing Zhang Guiming Ding Gangan Li Shuai An Yelai Ma Qisheng

(NanjingVocationalInstituteofTransportTechnology,Nanjing211188,China)

The paper analyzes the influence of the coarse aggregate’s surface feature on the concrete strength, adopts the gravel in Jurong Quarry in Nanjing to undertake the test, undertakes the unary linear regression analysis with Paoluomi formula for the concrete strength, and proves by the result that the influence of the value of the coarse aggregate feature coefficient can not be neglected for the calculation results and if the same coarse aggregate is used for a longer period, it is suggested to use the measured data so as to ensure the concrete proportional ratio to be more scientific and reasonable.

water-binder ratio, raw material, water-binder ration, raio material

1009-6825(2017)06-0127-02

2016-12-16

陈晓玲(1973- )，女，硕士，高级实验师

TU528

A