混凝土骨料培训资料

1、混凝土骨料第4章骨料4.1骨料的作用骨料（Aggregate）是粒形材料，通常不具备化学活性，分散在整个水泥浆基体中。由于 骨料价格远低于水泥，因而主要用于降低混凝土成本。然而，从定量分析的角度出发，骨 料也起着重要的作用：它们占去了混凝土体积的2/33/4，有利于保证混凝土的体积稳定性（第15章）和耐久性（第11章）。而且，骨料对高强混凝土的影响很大。骨料最明显的特征是其颗粒形状，实际上骨料是由很多的松散颗粒组成（图4.1）。如果颗粒粒径小于 4 5mm，则称之为砂（Sand）;如果颗粒粒径大于45mm,则称之为粗骨料（Coarse Aggregate）。还可以将骨料分为砾石（Gravel，

2、天然骨料）和碎石（Crushed Stone，人工骨料）。砾石通常从河道中开采而得，圆形、表面光滑；破碎骨料由岩石破碎而得，无规则 状、表面粗糙。在没有特殊说明的情况下，术语骨料”包含细骨料（砂）和粗骨料（砾石或碎石）。图4.1砂、砾石和碎石骨料的另一个重要特征是颗粒中存在连通孔隙。骨料的孔隙率影响其吸水特性，进而 影响新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的性能，如强度和抗冻耐久性。在随后的内容中，首先介绍骨料的选用准则，然后是骨料的级配要求及参数，最后是 骨料的吸水特性。4.2骨料的选用准则并不是所有的骨料（包括天然骨料和由岩石破碎加工而成的人工骨料）都适用于混凝土结构。对于骨料，还有很多基本要求

3、，如果满足不了这些要求，即使不是暴露在侵蚀性环 境，混凝土也可能劣化。这些要求包括骨料中不能含有会减少混凝土耐久性的有害物质。有害物质包括氯化物、硫酸盐、碱-活性硅、黏土及有机杂质。而且，骨料还必须具备良好的抗冻耐久性，这点要求骨料中的空隙要少，而隧石、页岩以及一些多孔的石灰岩往 往不能满足该要求。在骨料第一次用于混凝土或者在缺少以往经验时，至少要对骨料中有害物质和抗冻行 为进行一次检测。一旦确定该骨料可以用于混凝土中，如果骨料没有其他的问题（例如骨料供应源有了改变），每年还至少要对骨料重复检测两次。4.2.1氯化物骨料中氯化物（Chloride）的含量极限（0.05%）与钢筋腐蚀风险密切相关

4、。在素混凝土（不含增强钢筋）中除非由于混凝土结构在干湿交替条件下盐沉积致使表面损伤（风化，Effloresce nee），骨料即使含有氯化物也不会存在任何严重劣化风险。也有一些例外，比如 被氯化物污染的骨料 一海砂。理论上，海砂只有在经过一系列的清洗，将水溶性盐（如NaCI）除去之后，才能用作混凝土细骨料。422硫酸盐硫酸盐可能以石膏（Gypsum , CaS04 2H2O）或硬石膏（Anhydrite , CaSO 4）的形式存在于骨 料中。如果骨料中硫酸盐含量超过极限值0.2%（以SO3计），则由于在硬化混凝土中钙矶石的结晶膨胀可能引起混凝土开裂（内部硫酸盐侵蚀）。有人也许会问：为什么在水

5、泥中石膏可以存在且必不可少，而在骨料中却是破坏之 源？水泥中的石膏与熟料一同掺人进行二次粉磨（图2.2）,由于颗粒很细，很快地溶解在拌合水中，并立即与熟料中的铝酸盐反应，形成钙矶石覆盖膜（称为一次”钙矶石），并覆盖在水泥颗粒表面，因而阻止水泥快速凝结，此时，硫酸盐的作用是调整凝结时间。由于 一次（Primary） ”钙矶石均匀地分布在所有水泥颗粒表面，而且只在水化过程最初的几个小 时生成，那时混凝土仍处于塑性阶段，仍具有变形能力，因此，一次”钙矶石的形成不会产生不利影响。与此相反，骨料中存在的石膏或硬石膏颗粒尺寸较大，封闭了毛细管孔 隙，很难溶解于搅拌水中。因此，在数月甚至几年后，硫酸盐才会逐

6、渐开始与水泥水化产 物C-A-H缓慢反应。由于是在后期生成，通常称之为二次（Secondary）或 延迟（Delayed） ”钙矶石。在硬化和坚硬的混凝土中生成此类钙矶石时，由于该化学反应是膨胀的，因而会 带来有害变形。骨料中石膏的分布越不均匀，混凝土开裂的风险就越大。裂缝形成于石膏 颗粒附近，进而在混凝土中形成应变梯度。海砂经水清洗后可以除去氯化物（易溶于水），与海砂相比，被石膏或硬石膏污染的骨料却无法清洗，不能用于生产水泥混凝土。还有一些硫化物，如黄铁矿（FeS2）和白铁矿，它们经过很长时间的氧化（由于存在水和氧气）后可能生成硫酸盐。同样地，只要骨料中含有 这些物质，都不能用于配制混凝土，

7、因为它们也可能转变为二次”钙矶石，产生膨胀，从而破坏混凝土结构。4.2.3碱-活性硅骨料中有些形态的氧化硅（如无定形材料、结晶较差的岩石或变形石英）会与水泥中的碱（钾、钠）反应形成碱-硅水化产物，它们会在水泥浆基体周围膨胀、开裂。这种反应称为 碱-硅反应（Alkali-Silica Reaction , ASR），通过无规则开裂（图4.2）或局部剥落（图4.3）表现出 来，严重威胁混凝土工程的耐久性。I画屯！黴-厝性硅引起的浬蹇土开製圈从3洁性雪科引爲的土地板周邪制引骨料中的碱活性硅(Alkali-Reactive Silica)最具潜在危害，很容易引起混凝土劣化，通常 会出现以下几个问题 (

8、J. Lin dgard , E. Roium and B. Peterse n , Alkali-silica reacti on in con crete -relati on ship betwee n water content and observed damage of structures, Proceedi ngs of the seve nth CANMET - ACI intern ati onal conference on durability of con crete, Mon treal, Can ada, Ed. V. M. Malhotra, pp. 14716

9、6, 2006):骨料中的活性硅很难检测，需要很长时间确定；相反，氯化物和硫酸盐通过简单的 化学分析就育断良快检测出来。活性硅通常分布不均匀，例如，有些骨料颗粒含有活性硅，而其他骨料颗粒却没 有；如果送检样品中不含碱活性硅颗粒就检测不出来，这样工程就可能会使用具有碱活性 的骨料。碱-硅反应取决于混凝土中碱的含量：当混凝土中的碱含量超过2kg/m3时就存在危险；由于碱含量随水泥来源、混凝土中的水泥用量以及时间的变化而变化，在相同的情况下，碱一硅反应可能会发生，也可能不会发生。碱-硅反应只能在潮湿环境下发生，通常在户外；室内也有可能发生碱-硅反应，例如工业地板，会接触到水蒸气和地下水。碱-硅反应通

10、常进行缓慢，高温可加速碱-硅反应；但是，根据环境 (硅的活性程度、环境温度和湿度、碱含量 )的不同，这种现象可能需要数月至十余年才会发生。由于碱一硅反应过程缓慢，碱活性难以预先判断，解决该问题最好的办法就是预防。使用矿渣水泥(CEM川)、火山灰水泥(CEM IV )及复合水泥(CEM V )是有效预防碱-硅反应的 方法，可以减小、甚至消除碱 -硅反应。这种方法可以减小碱 -硅反应发生的风险，在有些 地区(该地区的骨料具有碱活性)应该采用。4.2.4碱-碳酸盐反应水泥中的碱和骨料还有另外一种有害反应。这种反应中的活性骨料通常存 有很细的白云石和石灰石晶体。碱-碳酸盐反应(Alkali-Carbo

11、nate Reaction, ACR)并不会像碱-硅反应那样引起任何体积增大，因为最后反应生成物比原始反应物的体积还小。虽然反应机理仍未完全弄清，但主要还是因为白云石 CaMg(CO3)2转变为方解石(CaCOs)和 水镁石Mg(OH) 2引起，这个过程也被称为去白云化反应。去白云化反应使白云 石晶体中的黏土包裹物暴露出来，由于黏土的吸水膨胀或由于通过黏土膜产生 的渗透压导致混凝土膨胀开裂。碱-碳酸盐反应的另一种解释就是碳酸盐基体中存在无定形的、活性氧化 硅。4.2.5黏土和其他粉质材料黏土和其他粉质材料，如包裹在骨料表面的淤泥和尘土，会削弱骨料和水泥浆基体之 间的粘结。在这种情况下，混凝土的

12、力学性能会有所降低，但对结构工程的退化却不会产 生太大的影响。从这个角度来看，黏土和其他一些能影响结构耐久性的材料(如氯化物、硫酸盐和活性硅)有本质的区别。而且，骨料中的黏土经清洗后就可以用于混凝土，不会对混 凝土的力学性能产生不利影响。4.2.6有机杂质骨料中的有机杂质大多为植物型，会影响水化过程，延缓甚至削弱强度增长。与黏土 和粉质材料一样，有机杂质的缺陷并不会影响到混凝土结构的耐久性。力学性能的降低通 常也只是发生在早期养护期间，被有机杂质污染过的骨料能否用于混凝土以及有机杂质对 力学性能的影响程度，可以通过与不含有机杂质的骨料配制混凝土的强度相比较来评价。木屑、木炭及其他多孔渗水的材料

13、都可能引起不稳定膨胀，特别是与水接触的地板， 首先膨胀，然后局部剥落（图4.3）。427冰冻侵蚀当混凝土结构暴露于冻融循环条件下，只要骨料的抗冻性不合格，即使掺用引气剂， 也不能用于混凝土中。引气剂通常只能保护水泥浆基体免受冰冻破坏，对骨料的抗冻性没 有什么改善作用。骨料的冰冻破坏通常与骨料孔隙中水的存在密切相关，温度低于0C时，水开始结冰析晶，致使体积膨胀（约9 %），进而导致水压增大。水只有在一定孔径范围内（约为几 m）的骨料毛细孔中结冰，才会产生开裂性变形。在 更细的毛细孔中，由于缺少冰结晶生长的足够空间，不会结冰。另一方面，如果骨料孔径 更大，超过几 m,冰能够结晶生长，但不会产生什么

14、严重后果，因为那些还没有结冰的水 可以很容易地从孔隙中排除，流入水泥浆基体，从而减小骨料中的应力。4.2.8力学性能很多国家采用美国洛杉矶实验方法检测骨料的力学性能，欧洲标准EN197-2也采用该方法。备检骨料装入图 4 4所示的圆筒中，圆筒内装有铁砰并能旋转；然后开动仪器使圆 筒旋转一定次数；停机后对骨料进行筛分（筛孔尺寸一定），计算过筛骨料重量及百分比。混凝土的强度和耐久性要求越高，过筛骨料 (即破碎损失的骨料)的比例就要越低。例 如，如果混凝土的圆柱体抗压强度要求为60MPa，则洛杉矶实验中骨料损失比例就不能超过 30%。4.3骨料的级配骨料的颗粒种类与级配(Grading)紧密相关，即

15、从最细材料到中等颗粒、粗颗粒的骨料粒径分布情况。通俗地讲，骨料级配应该较好(尽管不要求最好)，只有这样，细颗粒才能填充粗颗粒之间的空隙，这有利于减少骨料骨架中的空 隙率。这些空隙又被水泥浆填充，水泥浆硬化后，就将原本松散的骨料颗粒连 接成为整体，即像岩石一样坚硬的混凝土。级配与以下三个不同方面有关：首先是由筛分分析(Sieve Analysis)得到的颗粒粒径分布(Particle SizeDistribution)；第二是选择理想级配(Ideal Grading)的准则；第三是调整骨料级配，获得最佳级配(Optimal Grad ing)分布。4.3.1筛分分析为了确定骨料的颗粒粒径分布，就

16、需要采用标准筛(因各国标准的不同而不同，表4.1中所列出各筛的孔径是按欧洲规范制定的)对骨料样品进行筛分，确定一定粒径范围内骨料的比例。这些筛按照筛孔尺寸由小到大层层叠起，振动后(图4.5)，骨料颗粒便依次落入各筛中，按粒径范围大小分成几部分。称取每部分的重量，并计算它们的百分比含量，将计 算结果列人表4.1的第三栏中。表4.1的第四栏为骨料筛分后累计筛余百分比(CumulativePer - centage)，第五栏为过筛(Passing)百分比，表4.1中的骨料通过 8.00mm筛的百分比为 100%。欧洲规范中最小筛孔尺寸为0.125 mm，筛孔依次成倍增大；而 ASTM规范中最小筛孔尺

17、寸为0.149mm，其余筛孔也依次成倍增大。图4.6是级配曲线(Grading Curve)，表示筛孔直径d与累计筛余百分比之间的关系。裹鼠1砂的筛分分析（欧删标准）1谭孔尺寸（mm）瞎余呈（B）制余百井比你）累计能余白分出（%）过帑率%)a.M00.0D1Q0|4. on旳XO2?82.M5J0他I128RtLOO3009.4!22祐一0 J5005W19.241弟i0.250107034.9762+ :d 129117.3937210 合计34X702儀忆 （注:爼度摸数 W 貼为谈値除以100円叫 M严24fi/】00沁啊。d -niniy通常骨料粒径d与累计筛余百分比之间的关系可以用线

18、性或对数关系表示，两条级配 曲线有所不同，通常更倾向于采用对数关系曲线，因为对数曲线能把细孔筛（ 0.6mm）的累计筛余表现得更清楚。从最小筛孔（ASTM为0.149mm,欧洲规范为0.125mm）到最大筛孔，筛孔直径成倍增 大，每号筛的累计筛余百分比之和除以100即为细度模数（Fineness Modulus, M f），细度模数越大，骨料越粗。4.3.2理想级配分布为了使混凝土尽可能达到最密实状态（即骨料颗粒之间的空隙最少），颗粒体系（水泥+骨料）的理想级配曲线应遵循由Filler和Thompson建议的关系式：1d 2P 100（4.1）Dmax式中，P为通过筛孔；d为颗粒百分比；Dma

19、x为骨料颗粒的最大粒径（最大直径）。如果 水泥+骨料”系统满足式（4.1），就能获得最密实的颗粒粒径分布。该系统中，最 细元素（即水泥颗粒）填充中等尺寸元素（即砂）之间的空隙，后者又填充粗骨料颗粒（砾石或碎石）之间的空隙。另一方面，混凝土满足式（4.1），所有固体颗粒（水泥+骨料）堆积最紧密，与水搅拌时 系统流动性会降低，影响工作性和浇筑。实际上，满足式（4.1）的混凝土特别适用于拌制低流动性混凝土拌合物，具有颗粒紧密 堆积的特点。现场施工时，这种混凝土需要高效振动仪器浇筑施工。为此，Bolomey建议引入参数A修正理想级配曲线，参数A需要考虑工作性要求和骨料类型（天然骨料或人工骨料）。如果

20、A = 0,则Bolomey方程（4.2）与Fuller方程（4.1）相同：100 AD max(4.2)随着混凝土的工作性由干硬变化到高流动性和骨料由球形天然骨料变化到角形碎石，参数A也随之从8增大到14，如表4.2所示。A值的增大意味着通过 5mm筛的细颗粒材料 含量（即砂的用量）的增加。表业2骨料类型和工作性对Bofomey方程中月值的誓响骨料类塑嘏髓七挣合镯稠區下的A偵魁性天然甘料810li人工碎石10|n41 0 5. In式(4.1)和式(4.2)中的最大粒径 Dmax的选择都必须考虑以下要求:为了不增加结构中材料的各向异性，最大粒径不能超过混凝土结构中最小断面的25 % ；最大粒

21、径应比钢筋间距小5mm，从而避免粗骨料阻止混凝土流人钢筋之中；(3 )为了避免混凝土难以流人模板和钢筋之间的空隙，最大粒径不能超过保护层厚度的 30%。如果基于以上三个条件和混凝土的实际性考虑确定Dmax值，就可能按照 FUIe方程(4.1)计算并绘出理想级配分布曲线，如图4.7所示。另一方面，如果混凝土的稠度(如塑性)和骨料类型(如天然骨料)确定，常数 A就能从表4.2中查得(如10)，进而按照Bolomey方程(4.2) 确定理想级配分布。需要注意的是，Bolomey理想级配曲线(图4.7)计算出的细颗粒材料含量(如粒径小于4.0mm的颗粒占55%)更高，砾石含量(45% , 100%中5

22、5%的补充)更低，而 FUIe曲线中细颗粒和粗颗粒含量均为50%。方程(4.1)和方程(4.2)表示所有颗粒体系(水泥+骨料)的理想级配分布。只要颗粒材料(水泥+骨料)总量中水泥含量(C)已知，两方程才能用于骨料。FUIe和Bofomey分别提出方程(4.3)和方程(4.4)表征纯骨料理想级配曲线：100D max100 C100(4.3)A 100 AD max100 C100(4.4)C值很容易通过配合比设计(Mix Design，第12章)计算得出，如果水泥用量(c,单位：kg/m3)和骨料用量(a，单位:kg/m3)已知，则：cC100(4.5)c a以Bolomey曲线而非Fulle

23、曲线意味着细颗粒材料(砂)含量更多，而粗骨料( 4mm)颗 粒更少；两者的变化有利于提高新拌混凝土的工作性、运输和泵送。这也意味着，只要C值相同，方程式(4.1)和式(4.2)与只用于骨料的方程式(4.3)和式(4.4)作用相同。通常规定，如果是配制干硬性混凝土(即低工作性)，理想骨料应按照 Fulle曲线式(4.1)进行选择。这样做的目的是尽量降低空隙体积，进而减少水泥用量。典型例子，干硬性混 凝土通常用于大坝这样大体积混凝土中需要小心地进行力学振动。当新拌混凝土的工作性 要求更高时(特别是需要泵送)，理想骨料最好按照 Bolomey曲线式(4.2)进行选择。后者要 求的细骨料含量更高，从而

24、使混凝土拌合物具有更高的塑性，混凝土的离析也减小到最 低。相应地，分别按照式(4.3)和式(4.4)考虑水泥用量的理想Fulle和Bolomey曲线，要求骨料中细颗粒材料含量更低。用这样的骨料拌制的混凝土粘聚性更差，有一点干硬(图4.8)。因为按照方程式(4.1)和式(4.2),相同的骨料配制的混凝土，由于考虑了水泥用量，砂的用量 就减少了。配制混餐土S 按式(4.2)换牺炷径配制混揺仁(b)桂式心)蝶粒料底配制棍瓏七4.3.3骨料的最佳结合实际上，很难找到一种骨料加水泥时能满足方程(4.1)和方程(4.2)的级配要求，也很难找到一种骨料不加水泥时能满足方程(4.3)和方程(4.4)的级配要求

25、。通常可供使用的骨料要不就是太细(砂)，要不就是太粗(砾石或碎石)，难以满足理想骨料的级配要求。然而，通过 将几种不同颗粒粒径的骨料(如砂和砾石)混合，就可能生产最佳混合骨料，它比其中任何一种单独元素更接近理想级配。图4.9是由筛分分析得到的砂和砾石的级配曲线。它们与基于方程(4.3)计算得出的理想曲线进行比较，配合比设计中：c = 285kg/m3，Dmax = 19.1mm，a = 1910k g/m 3。将已知参数代入纯骨料最佳级配方程 (4.3)，得方程(4.6):圈4 ASTM歸分曲履&肯料的堆桂结合13100 13100(4.6)式中，C = 13，按照式(4.7)计算得出:100

26、c a285285 1910100 13%(4.7)满足Fulle方程的理想骨料P值按照方程(4.6)计算列入表4.3第1项，表4.3中的第2项和第3项分别为砂和砾石筛分分析的过筛率 P。图4.9说明了砂(Sand, S)和砾石(Gravel, G) 以及FUIe方程(4.6)的颗粒粒径分布曲线。当图 4.9中d = 4.76mm时，理想骨料通过率 P等 于42%。由于砂全部能通过 4.76mm筛(对于砂：P = 100 %)，因此，最佳结合骨料中砂占 42%，砾石占58%，这种最佳结合骨料满足 4.76mm筛的通过百分比 P为42%。为了计算 通过各筛的百分比 P(表4.3中第6项)，应采用

27、以下方法：砂(第2项)和砾石(第 3项)的过筛率应分别乘以质量系数0.42和0.58;得出通过各筛的砂和砾石的比例，分别列人表4.3中第4项和第5项；两比例相加。例如，筛孔为9.52mm时，第4项中砂的比例为 42% (= 100 X 0.42),第5项中砾石的比例为 30%(= 52 X 0.58),两者相加即为最佳骨料的通过率：72% = 42 % + 30%。表4. 3 骨料（砂和砾石）反其理憩皱配、履怯结合的赣粒敕径分布ASTM 澤 的蒂扎 (nina)通过率卩I743羊圉16luLffi 理 握骨料砂応石g砂的比赁（）砾巧的岀例（*最样骨料（%）10100JDUIU042M1U09”

28、 5266100524?30724+7t421000420422” 38幻0340嗣1.59370100160.3026011打110. 15140601.-60,何50202loseU000【注叮匚 畑的值由第2烦覆评6竝而瓠 注2*该璃的值由第了項莘心。別丽得,表4.3同时包括理想骨料（第1项）和由42%砂与58%砾石混合而得的最佳骨料筛分结 果。两条曲线的P值较为接近，却不尽相同。理想骨料和最佳结合骨料中P值的差异主要受单独骨料颗粒粒径影响。如果两者的差异超过某值（如10%），则只能采用更换骨料的方法来减小差异。以上两种骨料结合的方法也适用于两种以上的骨料。图4

29、.10（a）显示的是Fulle方程理想曲线；图4.10（b）显示的是FUIe方程理想曲线和三种骨料 （04mm的砂、516mm的小 石、1632mm的大石）筛分曲线；图4.10（c）中的X、丫点分别为FUIe理想曲线与直线AB（约为4mm，砂和小石的分界点）和CD（约为16mm，小石与大石的分界点）的交点，X、 丫点分别对应的值为 25%和61%，采用以下方法计算：砂的比例为25%（这是唯一一种全部通过4mm筛的骨料）;砂和小石的比例为 61%（这两种骨料都能全部通过16mm筛）;由此可以计算出小石的比例：61% - 25% = 36% ;第三种骨料（大石）的比例即为100% - 61% =

30、39%。分别将砂、小石、大石的筛余百分比乘以0.25、0.36、0.39，然后将各筛的计算结果相加即可得到最佳曲线如图 4.10（d）所示。U0 nsr 25 i.5 )241232ti (mm)3J (mm图4,T砂.小石和大右的筛井團线以及骨科前債當蹟合4.4骨料的含水率含水率是骨料最重要的参数之一，能影响混凝土的抗压强度、孔隙率和耐 久性、坍落度等性能。骨料的水分很容易带入混凝土中，从而改变浆体中水的 总量，进而改变拌合物的工作性（取决于用水量），并通过改变混凝土的水灰比 来影响抗压强度。骨料的含水率是通过改变用水量和水灰比来影响混凝土的性能，这比较复杂。人们必须考虑含水率，通常定义为吸

31、水率(Water Absorption)，即骨料开口孔隙率的饱水能力含水率（Moisture, h）定义为将材料加热至110 C完全干燥的绝干（Bone-dry）材料的重量损失百分比:m m0100(4.8)式中，m和m0分别表示当前骨料重量和绝干骨料重量。吸水率为某种特殊含水率(ha)，即骨料饱和面干(Water-Saturated and Surface-Dry，s.s.d.,如图4.11所示)状态下的含水率：ms.s.d. moh- 100(4.9)式中，ms.s.d为骨料内部饱水但表面干燥状态下的重量。图4.11分别为骨料可能的四种含水状态：绝干、气干、饱和面干和潮湿。3Cc)ffl4

32、.ll骨料的平伺含水状态示竜由笔干”百=彷仍 气干* 心)=d)需蛊*4.5骨料含水率对混凝土性能的影响施工现场的骨料通常为气干，有时是潮湿(下雨)，很少是绝干(长期干燥和 高温后)，也很少为饱和面干。但饱和面干状态却有着重要的实际价值，因为刚 搅拌完的新拌混凝土中的骨料即处于该状态。在饱和面干状态下，由于骨料中 孔隙充满着水，因此外界的水不会流入骨料中；又由于骨料表面没有水，因而 也不会增加混凝土的拌合用水量。饱和面干状态也是一种特殊状态，需要计算 将该状态下砂和砾石的比重，以便将单独成分的体积转换为重量2.1中方程式(12.1)。与饱和面干状态相比，潮湿骨料(h ha)表面会有多余水分，这

33、将增加拌合 物中水的用量，提高混凝土的总用水量。相反，气干骨料(h ha)以及绝干骨料(h = 0)则需要吸收水分转变为饱和面干状态，这将减小有效拌合用水量。骨料 和混凝土中水的变化的影响可用图4.12说明：悶4膵丸f皿f J |%干彌干 亠 用水* . I F;和水灰比嶽h坍禧度+忌II 一 MW -MB P MT MB ” MVIHH -B0血血 帯料前含木状态对H作悝和强度的崩嗨为了避免混凝土性能（特别是抗压强度和坍落度）的改变，必须在混凝土搅拌时有针对 性地补充或减少用水量。最后，必须根据气候变化，至少每天对骨料含水率进行一次检测。作为骨料的来源， 岩石的吸水率（ha）和孔隙率也必须根

34、据采石场的改变进行控制。4.6依据配合比设计，确定骨料用量在以下计算实例中，我们将讨论考虑h和ha时，依据配合比设计，确定骨料用量。首先假定配合比设计程序中混凝土的圆柱体特征抗压强度（fcu/ck = 25MPa）和坍落度（150mm）:配合比设计：A咅血=心25何刊C=300kg/mJ坍落度=150mmr=200kg/m3g =1100kg/m$ =800kg/n?紙 r!lf- tKT r F - rlJx / - J 、 AJ*t BL 曰-tH n Tacf HTT Xb. JkJ T通常砾石（gravel, g）和砂（sand, s）的重量是指饱和面干状态下的重量，假设砾石（hg）和

35、砂（hs）的含水率分别为：hg= 3%hs = 6%而饱和面干吸水率为：hga = 1%hsa = 1%由于两种骨料的含水率（hg和hs）大于吸水率，因此多余水分将流人水泥净浆中。潮湿 骨料的用量可按以下比例关系计算：101 : 103 =1100 : g（ 4.10 ）（饱和面干）（潮湿）（饱和面干）（潮湿） 式中：101为每100kg绝干砾石在饱和面干状态下的重量hga = 1%,根据方程（4.9）计算而得；103为每100kg绝干砾石在潮湿状态下的重量hg = 3%，根据方程（4.8）计算而得;1100为配合比设计中每Im3混凝土的饱和面干砾石用量；1 m3混凝土的饱和面干砾石用量为g

36、为潮湿砾石用量，需满足配合比设计中每 1100kg/m3。由等式件10）计算得g值：1031011100 空1011122kg / m3(4.11)换句话说，潮湿砾石 1122kg/m3才能满足配合比设计中饱和面干砾石的用量达到 1100kg/m3,重量差1122 - 1100 = 22kg/m 3是潮湿砾石带入的水的重量。 TOC o 1-5 h z 采用相同的方法可以计算得出所需潮湿砂的重量(s：件12) HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 106 c 106/3s s800844kg/m HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 100.5100.5在这种情况下，需要更多的湿砂(844kg/m3)才能保证饱和面干状态下砂的用量(800kg/m 3)。重量差 844 - 800 = 44kg/m 3是湿砂带入的水的重量。因此，有潮湿骨料带入水的重量为：Wa = 22 + 44 = 66kg/m 3在配合比设计中，这个重量必须在用水量(200kg/m3)中扣除，因为配合比设计中使用的骨料为饱和面干状态；因此，加人混凝土中的拌合用水量为