什么是粗骨料？混凝土用粗骨料的技术要求

1．粗骨料定义

根据国家标准《建筑用卵石、碎石》​（GB/T 14685—2011）的规定，粒径在4.75～90mm之间的骨料称为粗骨料。粗骨料按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类用于C60以上的混凝土；Ⅱ类用于C30～C60之间的和有抗冻、抗渗及其他要求的混凝土；Ⅲ类用于C30以下的混凝土。

2．粗骨料的技术要求

（1）颗粒形状与表面特征。普通混凝土用粗骨料有碎石和卵石两种。碎石是由天然岩石或卵石经破碎、筛分制成的，具有表面粗糙、多棱角、与水泥黏结比较牢固的特点，是土木工程中用量最大的粗骨料。卵石是由自然风化、水流搬运、堆积形成的，按产源不同可分为河卵石、海卵石及山卵石等，其中以河卵石应用较多。与碎石相比，卵石表面光滑，拌制混凝土时需水量小，拌合物的和易性较好，但卵石与水泥石结合力较差，在相同条件下，卵石混凝土的强度较碎石低。粗骨料的颗粒形状以接近立方体或近球体为最佳，但在岩石破碎产生碎石的过程中往往会产生一定数量的针（即颗粒的长度大于该颗粒的平均粒径的2.4倍）​、片（即颗粒的厚度小于该颗粒的平均粒径的0.4倍）状，使骨料的孔隙率增大，并降低混凝土的强度，特别是抗折强度。

（2）有害杂质。与细骨料的有害杂质一样，主要有黏土、硫化物及硫酸盐、有机物等。

（3）最大粒径与颗粒级配。与细骨料一样，为了节约混凝土的水泥用量，提高混凝土密实度和强度，混凝土粗骨料的总表面积应尽可能减少，其孔隙率应尽可能降低。粗骨料最大粒径与其总表面积大小紧密相关。粗骨料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。当骨料最大粒径增大时，其总表面积减少，保证一定厚度润滑层所需的水泥浆数量减少。因此，在许可的条件下，粗骨料的最大粒径应尽量用大些。试验研究表明，骨料粒径大于37.5mm之后，由于减少用水量获得的强度提高被较少的黏结面积及大粒径骨料造成的不均匀性的不利影响所抵消，因此就没有什么好处。对于道路混凝土，混凝土的抗折强度随着最大粒径的增加而减小，因此碎石的最大粒径不宜大于31.5mm，碎卵石粒径不宜大于26.5mm，卵石粒径不宜大于19mm。而对于水工混凝土，为了降低混凝土的温升，粗骨料的最大粒径可达150mm。骨料的最大粒径还受结构形式和配筋疏密的限制，粗骨料粒径过大，对搅拌和浇筑都不方便，因此，要综合考虑骨料最大粒径。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》​（GB 50204—2002）的规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得超过钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，最大粒径不得超过板厚的1/3，且不得超过40mm。

（4）强度及坚固性。粗骨料在混凝土中起骨架作用，所以要求其必须有足够的强度和坚固性。根据《建筑用卵石、碎石》指标两种方法来表示。测定岩石的抗压强度时可采用边长为50mm的立方体试块或者是直径与高度均为50mm的圆柱体试件，在水中浸泡48h，使之达到吸水饱和状态，然后测定试件的抗压强度。就岩石母岩来说，在任何情况下，火成岩的强度不应低于80MPa，变质岩不应低于60MPa，水成岩不应低于30MPa。

（5）碱骨料反应。与细骨料一样，粗骨料也存在碱集料反应，而且更为常见。当对粗骨料的碱活性有怀疑或用于重要工程时，必须进行碱活性检验。骨料中若含有活性二氧化硅或含有活性碳酸盐时，会在一定条件下与水泥中的碱发生碱集料反应（碱—硅酸反应或碱—碳酸反应）​，生成凝胶，吸水产生膨胀，导致混凝土开裂。若骨料中含有二氧化硅时，可采用化学法或砂浆棒法进行检验，当含有活性碳酸盐时可采用岩石柱法进行检验。

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