骨料含量对水泥基材料抗压/劈裂强度的影响

巫向晖，甘 伟

（1、广州立墙墙体材料有限公司 广州510800；2、广州大学土木工程学院 广州510006）

0 引言

骨料作为混凝土的重要组成部分，约占混凝土总体积的60%～75%［1］。除骨料类型与强度、骨料粒径与粒形外，混凝土中骨料含量对新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的密实度、力学性能［2，3］以及耐久性等影响显著［4］。骨料体积率越大，浆体相对减少，骨料搭接导致流变阻力增大，混凝土拌和物坍落度降低［5］。骨料与浆体的比值越大，界面过渡区厚度越小，起始微裂缝长度降低［6］，抗氯离子渗透能力越强［7］。水胶比为0.3 时，当骨料体积率从0%提高到40%时，砂浆弹性模量不断增加［8］，而低强度等级混凝土中骨料体积率从40%提高到75%，弹性模量、特征长度lch、断裂能GF、断裂韧度KIC均有所增加［9-12］。Tasdemir 等人［10］研究指出，当骨料体积小于50%时，混凝土抗压强度随体积含量增加而增大，之后基本保持稳定，而Stock［13］对直径为100 mm、高为200 mm 的圆柱体试件的试验结果表明，抗压及劈裂强度最小值出现在骨料体积率为40%左右时，但超过该值后，强度增长迅速（见图1）。当混凝土强度等级提高时，其变化规律的一致性有待进一步研究，且矿物掺合料如粉煤灰、硅灰等的掺入也使得传统混凝土在微观层次上得到改善［14-16］，并可通过宏观力学性能有所体现。

图1 骨料体积含量对混凝土抗压强度和劈裂强度的影响Fig.1 Effect of Aggregate Content on Compressive and Splitting Tensile Strength of Concrete

1 原材料

试验采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，技术指标如表1所示。细骨料为天然河砂，细度模数2.8，属Ⅱ区中砂，筛分曲线如图2 所示，表观密度2 620 kg/m3，堆积密度1 442 kg/m3，空隙率为45%。……