广西伊岭大都混凝土有限公司 阮尚宇
摘要：水泥混凝土是水泥、粗集料、细集料、水等按照一定的比例混合而成的，如果有特殊的需要还要添加适当的外加剂、掺和剂等进行配置。水灰比、水泥强度、胶凝材料用量等是对水泥混凝土性能影响最大的几个主要因素，骨料孔隙率的大小是搭配各个粒级骨料实际情况的表现。当骨料呈现出连续粒级的时候，说明混凝土的工作性能相对来说是比较好的。本研究通过骨料孔隙率的不同，经过一系列的实验研究骨料孔隙率对混凝土性能所造成的影响。
关键词：骨料；孔隙率；混凝土；性能；影响
水泥混凝土是水泥、粗集料、细集料、水等按照一定的比例混合而成的，如果有特殊的需要还要添加适当的外加剂、掺和剂等进行配置。其中水泥的主要作用是凝胶、填充，集料的主要作用是骨架、密实。水泥和水之间发生化学反应所生成的水化物起到凝胶的作用，能把集料颗粒进行紧密的连接，经过一段时间的凝结和硬化以后成为人造石材，也就是混凝土。大家都知道水灰比、水泥强度、胶凝材料用量等是对水泥混凝土性能影响最大的几个主要因素，虽然黄砂、石子对于混凝土来说是用量最大的材料，但是由于其具有易于把握的、稳定的质量标准，因此往往容易被忽视[1]。生成混凝土的单位大多数对于黄砂、石子都只是单纯地提出验收标准，这样的控制方法是十分不全面的。通过实验我们可以得出混凝土的工作性能和强度只有在骨料孔隙率达到最小值的时候，才会统一达到最佳状态，也就是最好的工作性能和最适当的强度；骨料孔隙度越小混凝土的抗渗性越高。
一、骨料孔隙率对混凝土性能影响实验所需要使用到的原材料
（一）实验所需要使用的水泥
本研究所选择的开展骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的水泥为南宁红狮水泥有限公司生产的红狮水泥，（P.042.5）。这个批次水泥的理化性能见表1.
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（二）实验所需要使用的粉煤灰
本研究所选择的开展骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的粉煤灰为南宁田东电厂生产的二级粉煤灰。这个批次粉煤灰的理化性能见表2.
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（三）实验所需要使用的砂
本研究所选择的开展骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的砂为来自广西南宁的细度模数为2．2 ，2．6 ，2．9 三 种的砂，这些砂的含泥量均小于百分之一。
（四）实验所需要使用的碎石
本研究所选择的开展骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的碎石来自广西南宁本地碎石，粒径在5mm和16mm之间，以及5mm和25mm之间的两种相对较粗规格的碎石，这些碎石的含泥量大约为百分之零点四，压碎值大约为百分之九左右[2]。
（五）实验所需要使用的外加剂
本研究所选择的开展骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的外加剂为南宁市雨润建材化工有限责任公司生成的WYF牌高效缓凝减水剂，这一批次的高效缓凝减水剂的性能见3。
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二、骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的具体内容
混凝土的性能也就是经常说的和易性，主要是指砼拌合物的组成成分十分的均匀，不会导致分层离析、泌水等问题的出现，这样的砼的性能比较密实、质量比较均匀。它是一项包含了流动性、粘聚性、保水性三个方面的综合技术性能。这三个方面能体现出拌合物和易性的实际状况，当这三个方法在一定条件下达到统一，也就是都处于良好的状体，就是拌合物和易性良好。
下面这个实验就是基于工作性、强度、抗渗性三个方面，来研究骨料孔隙率对混凝土的实际性能产生的影响。
用于本研究实验把其他因素固定，用施工中最常使用的C30泵送砼为基准配合比：
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保持整体骨料的质量不发生变化，用三种不同的砂、两种不同的碎石进行不同的搭配，制成混凝土，配置前先把每组的孔隙率测量出来，结果如下表。
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以上材料所配成的混凝土的工作性能和强度经测试如下表：
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三、骨料孔隙率对混凝土性能影响实验的结果和分析
从以上实验结果看以得出，骨料的孔隙率对混凝土的工作性能有着十分明显的影响。第3、4、5三组砂率低、混凝土和易性非常差的混凝土基本上达不到施工使用的要求；影响混凝土强度最大也达到了5MPa，这充分说明骨料孔隙率对混凝土的影响十分显著，应该在设计配合比的时候重视骨料孔隙率的选择；通过实验可以看出，骨料孔隙率对混凝土的抗渗强度影响非常的明显，最大值和最小值之间有一倍以上的差距[3]。
详细的比对混凝土的坍落度和强度的实验数据，可以总结出以下几点骨料孔隙率对混凝土工作性能影响的规律：（1）混凝土强度受到砂的细度模数的影响，一般情况下，越来越小的砂的细度模数导致混凝土强度越来越低。如果砂的细度太过于粗，还会导致混凝土在离析的时候显著的下降强度。（2）骨料孔隙度直接受到碎石级配的影响，单级配的时候混凝土的强度虽然有所提高，但是工作性能却下降很多。（3）骨料孔隙率在最小值的时候，混凝土的工作性能和强度才能是最佳，也就是最好的工作性能和最适当的强度。（4）混凝土的抗渗性等级随着骨料孔隙率逐渐减少而逐渐增大[4]。
结束语：
通过本实验表明骨料孔隙率的大小是搭配各个粒级骨料实际情况的表现。当骨料呈现出连续粒级的时候，说明混凝土的工作性能相对来说是比较好的，拌合物搅拌均匀，这样就有较高的抗渗等级，这颠覆了人们传统的认为抗渗等级随着骨料比表面积的减少而越高的认知，由此可以得出在设计混凝土配合比的时候不能单纯地从理论规律出发，要通过实验得到最佳的配合比，才能使拌合物质量均匀，才能使混凝土达到最好的工作性能，通过实验我们可以总结出骨料孔隙率对混凝土工作性能、强度、抗渗性等的影响。一般情况下，砂的细度模数直接影响着混凝土的强度，砂的细度模数越小导致混凝土的强度越低；碎石的级配对骨料孔隙度有着直接的影响，在碎石处于单级配状态下，混凝土的强度有所提升但是工作性能却相对下降；混凝土的工作性能和强度只有在骨料孔隙率达到最小值的时候，才会统一达到最佳状态，也就是最好的工作性能和最适当的强度；骨料孔隙度越小混凝土的抗渗性越高。通过实验表明骨料孔隙率对混凝土的性能有着很大的影响，因此，在设计混凝土配合比的时候不能单纯地从理论规律出发，要通过实验得到最佳的配合比，才能使拌合物质量均匀，才能使混凝土达到最好的工作性能。
参考文献：
[1]尹志刚， 范巍， 董思健，等. 基于正交试验设计的再生骨料透水混凝土力学性能研究[J]. 水利与建筑工程学报， 2019, v.17;No.86(4):24-28+47.
[2]吕国军， 杨义辉， 刘恒源，等. 基于灰关联分析的道面铺装透水混凝土性能影响因素研究[J]. 湖南交通科技， 2019, 45(3):11-15.
[3]范伟丽， 陈淑平， 陈守开，等. 再生微粉掺量对再生透水混凝土性能的影响研究[J]. 混凝土与水泥制品， 2020, No.287(3):91-95.
[4]范红波， 韩达光， 杨宇鹏，等. 小粒径再生粗骨料对预制混凝土力学性能影响的研究[J]. 新型建筑材料， 2020, v.47;No.471(3):5-7+52.
作者简介：阮尚宇，男，壮族，本科学历，籍贯：广西南宁，研究方向：混凝土应用研究，2011年进入广西大都混凝土集团公司从事混凝土试验室工作。