普通混凝土中粗骨料的技术要求与规范

普通混凝土常用的粗骨料主要是指粒径大于4.75 mm 的碎石和卵石（砾石）。卵石是指由自然形成的岩石颗粒，分为河卵石、海卵石和山卵石；碎石是由天然岩石经机械破碎、筛分而得，表面粗糙有棱角，与水泥石粘结比较牢固。根据《建设用卵石、碎石》（GB/T 14685—2011）和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ 52—2006）的规定，卵石、碎石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类用于强度等级大于C60的高强度混凝土；Ⅱ类用于强度等级等于C30～C60的中强混凝土及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类砂石用于强度等级小于C30的低强混凝土。普通混凝土所用粗骨料需满足的技术要求如下。

1.有害杂质含量

粗骨料中常含有一些有害杂质，如黏土、淤泥、硫酸盐、硫化物和有机物等，其危害与在细骨料中的作用相同。混凝土用粗骨料有害杂质含量规定见表5-9。

表5-9　碎石和卵石技术要求

2.强度与坚固性

（1）强度。为保证混凝土的强度要求，粗骨料必须具有足够的强度。碎石和卵石的强度采用岩石立方体抗压强度和压碎指标两种方法表示，混凝土用粗骨料强度规定见表5-9。

（2）坚固性。为保证混凝土的耐久性要求，粗骨料必须具有足够的坚固性，以抵抗冻融等自然因素的风化作用。《建设用卵石、碎石》（GB/T 14685—2011）规定：用硫酸钠溶液进行坚固性试验，经5次循环后测其质量损失，具体规定见表5-9。

3.最大粒径及颗粒级配

（1）最大粒径。粗骨料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。骨料粒径越大，总表面积越小，有利于降低水泥用量；和易性与水泥用量一定时，则能减少用水量，提高混凝土强度。所以，粗骨料最大粒径在条件容许的前提下，越大越好。但受工程结构及施工条件影响，《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2015）规定：混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4，对于混凝土实心板，允许采用最大粒径达1/3板厚的颗粒级配，但最大粒径不得超过40 mm，对泵送混凝土，碎石最大粒径不应大于输送管内径1/3，卵石不应大于2/5。

（2）颗粒级配。粗骨料的颗粒级配与细骨料颗粒级配的原理相同。采用级配良好的粗骨料，可以减少空隙率，增强密实度，从而节约水泥，保证混凝土拌合物的和易性以及混凝土强度。(www.xing528.com)

粗骨料的颗粒级配，可采用连续粒级或连续粒级与单粒级配合使用。特殊情况下，通过试验证明混凝土无离析现象时，也可采用单粒级。粗骨料颗粒级配范围规定见表5-10。

表5-10　碎石和卵石的颗粒级配范围

4.颗粒形状及表面特征

粗骨料的颗粒形状可分为棱角形、卵形、针状和片状。一般来说，比较理想的颗粒形状是接近正立方体，而针状、片状颗粒含量不宜过多。针状颗粒是指颗粒长度大于骨料平均粒径的2.4倍的颗粒；片状颗粒是指颗粒厚度小于骨料平均粒径0.4倍的颗粒。当针、片状颗粒含量超过一定界限时，骨料空隙会增加，混凝土拌合物和易性会变差，混凝土强度会降低。所以，混凝土粗骨料中针、片状颗粒含量应当限制。

骨料表面特征主要指骨料表面粗糙程度及孔隙特征等。碎石表面粗糙且具有吸收水泥浆的孔隙特征，因此它与水泥石的粘结性能较强；卵石表面光滑，因此与水泥石的粘结能力较差，但有利于混凝土拌合物的和易性。一般情况下，当混凝土水泥用量与用水量相同时，碎石混凝土的强度比卵石混凝土高10%左右。

5.碱活性检验

对于重要的混凝土工程用粗骨料，应进行骨料碱活性检验，即混凝土碱-硅酸盐反应和碱-硅酸反应的可能性检验，可采用方法如下：

（1）用岩相法检验确定哪些骨料可能与水泥中的碱发生反应。当骨料中下列材料含量为1%或更少时即有可能成为有害反应的骨料，主要包括以下形式的二氧化硅：蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英；在流纹岩、安石岩或英安岩中可能存在的中性、中酸性（富硅）的火山玻璃、某些沸石和千枚岩等。

（2）用砂浆长度法检验骨料可能产生有害反应的可能性。如果用高碱硅酸盐水泥制成的砂浆长度膨胀率3个月低于0.05%或者6个月低于0.10%，即可判定为非活性骨料。超过上述指标时，应通过混凝土试验结果做出最终评定。