粗骨料对建筑混凝土形貌及性能的影响

陈 民

（南宁职业技术学院， 广西 南宁 530008）

0 引言

随着我国建筑行业的快速发展，建筑技术的不断革新，使混凝土成为建筑工程中的一种主要建筑材料，从而有效替代了传统的砖瓦材料，大大提高了建筑工程的使用质量。与此同时，确保混凝土质量也已成为整个建筑工程的重中之重，充分发挥混凝土的性能，使混凝土的外观质量良好，是建筑工程所有人员的共同期盼。目前，混凝土已经成为全世界消耗量最大的建筑材料，而混凝土则是由水泥、粗骨料及水等原材料组成的，特别是粗骨料这一原材料，在混凝土体积中大约占到50%至70%左右，因此，要想确保建筑混凝土有一个良好的形貌及性能，就必须要保证粗骨料的工程质量。由于粗骨料的种类众多，并且其化学成分、颗粒级配都有着很大的差别，这使得工程人员很难保证粗骨料的选择及使用合理。因此，有必要对粗骨料给建筑混凝土形貌及性能的影响进行深入的研究。

1 粗骨料对建筑混凝土形貌的影响

（一）粗骨料在建筑混凝土形貌中的稳固性影响

一般来说，如果是对普通混凝土的配合比进行设计，工程人员通常会将粗骨料的抗压强度除以2倍或1.5倍，以此获得混凝土的设计强度。由于粗骨料相比于水泥石来说，无论是弹性模量还是强度，都要比后者高的多，而且具备良好的体积稳定性与耐久性，并且粗骨料的体积往往可以达到混凝土总体积的50%至70%，因此粗骨料在建筑混凝土形貌中起到非常重要的稳固作用。当混凝土受到荷载压力时，会通过粗骨料来对应力进行传递，如果向混凝土施加的外部荷载过大，混凝土在发生破坏时会对更多能量进行吸收，以使混凝土具备更高的强度。而粗骨料则不仅能够使混凝土强度提高，而且还能使混凝土的弹性模量提高，进而使混凝土的形貌在受到外部荷载时不会出现变形，使混凝土的形貌始终保持良好。不过，如果粗骨料的配合比不当，便会造成其在混凝土体积中的减少，进而难以达到良好的稳固作用，使混凝土在外部荷载作用下其形貌发生破坏。

（二）粗骨料在建筑混凝土形貌中的抗裂与抗渗影响

对于建筑混凝土来说，其在受到荷载作用时，由于其内部结构缺陷，会使其内部微裂缝不断扩展，而这些微裂缝的扩展会对混凝土的形貌外观产生很大影响，甚至于大的贯通裂缝还会使混凝土的性能大幅下降。而粗骨料的加入，则能够对混凝土裂缝起到限制作用，不过，如果粗骨料的用量不当，或是建筑混凝土的施工工艺存在缺陷，混凝土内部便可能产生大量的气泡及微裂纹，进而造成混凝土在没有达到规定强度时便会发生开裂，进而影响混凝土的外观，此外，混凝土中裂缝的大量产生，还会使空气中的水分透过这些微裂缝进入到混凝土内部，进而降低了混凝土的抗渗性能。如果对粗骨料进行合理的添加，则能够使混凝土的内部结构中产生一定的内应力，虽然内应力的产生也同样会使混凝土出现微裂缝，但由于其收缩值相比于水泥砂浆来说要小的多，因此当微裂缝扩展至粗骨料时，是难以通过粗骨料的，其只能在扩展中缓慢的绕过粗骨料，而在此过程中势必会吸收更多的能量，进而使粗骨料有效限制了微裂缝的进一步扩展，使混凝土形貌不会出现更大的裂缝，从而在一定程度上提高了建筑混凝土的抗渗能力。

（三）粗骨料在建筑混凝土形貌中的粘结性影响

在建筑混凝土中，水泥砂浆和粗骨料是相互结合在一起的，而在结合过程中势会会产生一个界面过渡区，该界面过渡区也成为建筑混凝土中的一个薄弱点，如果粗骨料的表面不易粘结，势必会使界面过渡区大量产生，进而引发更多裂缝的产生。因此，必须要确保粗骨料的表面粘结性较强，使其能够与砂浆基体进行有效粘结，这样才能使界面过渡区得以减少，并提高界面过渡区的强度，使混凝土形貌不会因界面过渡区的大量产生而出现微裂缝及麻面等问题。

2 粗骨料对建筑混凝土性能的影响

（一）建筑混凝土中粗骨料种类对其性能的影响

建筑混凝土中，不同的粗骨料种类在弹性与强度上也有所差异，而粗骨料的弹性直接影响到建筑混凝土结构中内应力的大小和分布，如果建筑混凝土的内应力较小或分布不均匀，势必会给建筑混凝土的抗压强度及抗折强度带来巨大影响。此外，粗骨料的硬度也直接影响到建筑混凝土的性能，如果粗骨料的强度不够，势必会使建筑混凝土的各方面物理性能均有所下降，进而造成混凝土的先天性缺陷，此时无论采用何种方法，均难以取得理想的效果。

（二）建筑混凝土中粗骨料颗粒级配对其性能的影响

建筑混凝土中粗骨料的颗粒级配也会对其性能造成一定影响，影响程度的大小主要取决于混凝土的自身强度，如果混凝土的强度要求不高，粗骨料的最大粒径超出限制，并不会对建筑混凝土的性能产生较大影响。而如果混凝土的强度较高，粗骨料的最大粒径超出规定值，混凝土在初期会随着粗骨料粒径的增加而增加，而当粗骨料的最大粒径超过2cm时，则会使混凝土的强度有所下降。此外，颗粒级配如果过大，还容易造成混凝土在施工时的骨、浆、水分离，进而难以浇筑成形，使混凝土形貌出现麻面、蜂窝等缺陷。

（三）建筑混凝土中粗骨料吸水率及其化学成分对性能的影响

建筑混凝土粗骨料中，吸水率的大小会对混凝土的强度、耐久性、养护及抗冻等性能产生影响，吸水率越高，则能够使界面过渡区强度提高，并且吸水率大的粗骨料不易在其下方产生水囊，此外吸附的水分还能做为混凝土养护的水源。不过，吸水率大的粗骨料也会因外界气温过低而使混凝土中的水分结冰膨胀，进而影响建筑混凝土的抗冻与抗渗性。粗骨料的化学成分也会对建筑混凝土的性能产生影响，这种影响主要包括三个方面，其一是活性骨料中的活性物质会和过渡界面发生反应，进而提高过渡界面强度，使建筑混凝土的物理强度更大；其二是碱骨料会与混凝土产生化学反应，致使混凝土形貌出现开裂和膨胀，从而在整体上降低了混凝土的耐久性；其三是粗骨料所具备的高温抗爆裂性能会对混凝土的耐高温性能产生较大影响。

3 结语

综上所述，本文通过对粗骨料对建筑混凝土形貌及性能的影响进行分析，从而明确了粗骨料在建筑混凝土中的重要性。长期以来，工程人员在对建筑混凝土施工时，并没有对粗骨料的质量进行重视，这也使建筑混凝土在施工完毕后往往会出现各种各样的形貌与性能缺陷。因此，通过本文研究来明确粗骨料对建筑混凝土形貌及性能的影响，将有助于更好的通过粗骨料的合理选择来提高建筑混凝土的施工质量。