骨料粒形对混凝土性能的影响

目前对于骨料粒形对混凝土性能影响的研究基本集中在粗骨料针片状颗粒含量对混凝土和易性、强度以及耐久性的影响，而对于细骨料粒形对混凝土影响研究较少。

宋伟等研究了粗骨料针片状颗粒含量对混凝土性能的影响，研究发现当含量超过10%时，片状颗粒对混凝土强度影响增大，抗折弹性模量降低明显，抗压弹模变化不大；混凝土工作性则变差。此结果对细骨料片状颗粒对混凝土的影响有所启示。

张显军研究认为粗骨料针片状含量最好不大于10%～15%。他还研究了针片状颗粒对高性能混凝土的影响，其对抗压强度影响不大；但很容易导致混凝土离析、泌水。

黄晓峰研究了粗骨料形状对混凝土的影响，发现粗骨料越接近球形，对混凝土抗压强度和弹性模量增长越有利；粗骨料形状对混凝土氯离子扩散影响很大，其随粗骨料短长轴比的增加而降低。

张燕研究认为随针片状颗粒含量的增加，混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度有下降趋势。

严琳研究了粗骨料颗粒形状对自密实混凝土性能的影响，认为当骨料针片状含量越小时，自密实混凝土拌合物黏度越小，流动性越好。

毛军等研究了骨料粒形对混凝土性能的影响，结果发现：

(1)随着骨料中针、片状颗粒含量的增加，骨料的压碎值呈线性增大，当针、片状颗粒含量为20%时，骨料的压碎值达到最大，这也就解释了针片状颗粒对骨料强度的影响。

(2)片状颗粒对混凝土工作性和力学性能的影响程度要高于针状颗粒。

(3)随着针、片状颗粒含量的增加，当针片状含量超过15%时，混凝土拉弯强度和抗渗性明显下降。

张书亮研究了骨料针片状含量及粒径对混凝土性能影响，试验结果表明：

(1)针片状颗粒含量和粒径的增大可以降低混凝土坍落度，片状颗粒的影响比针状颗粒的影响更加明显。

(2)针片状颗粒对混凝土抗压强度影响较小，但对抗弯拉强度影响较大。

(3)针片状颗粒使得混凝土的渗水高度增加，抗渗性下降。这与毛军得出的结论相似。

(4)针片状颗粒含量的增加提高了混凝土的干缩率，当针片状含量为15%～25%时，混凝土28d干缩率提高1.6～2.6倍。

机制砂中较多片状颗粒，相比天然砂饱满圆润光滑的形状，加之粗糙表面，机制砂则需要更多的水泥浆包裹，即大的浆骨比，这不仅影响工程成本，也会影响拌合物工作性，大浆量还会使混凝土后期收缩量变大，体积稳定性变差，间接影响水胶比，对强度和耐久性产生影响；力学性能也会因硬化混凝土内部骨料的结合与分布状态而不同；抗渗性、体积稳定性、收缩、裂缝等耐久性能同样会因骨料颗粒形状的不同而受到影响。实际生产中，一般通过压碎指标来衡量人工砂的片状含量。

JarvenpaaH以多种不同类型的细集料为研究对象，研究了细集料粒形对混凝土强度的影响，指出粒径在3.15mm～4.0mm之间颗粒的针片状含量和粒径在0.125mm～4.0mm之间颗粒的

LosAngeles指数是影响混凝土强度最重要的因素；同时，也得出细集料的粒形和孔隙率对流动性的影响比对水泥用量的影响更大一些。该研究表明针片状颗粒对强度有影响，但不同含量的针片状颗粒对混凝土强度有多大影响，应如何控制未做研究。

王稷良研究了机制砂的粒形、级配、压碎值等对混凝土性能的影响。研究指出，常规的测试机制砂粗糙度的试验方法不能准确反映出机制砂的颗粒形貌特征。由于机制砂表面多棱角，虽然增加了混凝土的屈服应力而使混凝土的流动性降低，但可以增强骨料与浆体的粘结，有利于提高混凝土的强度与体积稳定性。研究还发现，机制砂中0.15～0.3mm与0.3～0.6mm的颗粒含量的适当增加可以提高机制砂混凝土的工作性。研究提出了要适当提高0.15～0.6mm的颗粒含量，但提高多少还需研究。

季韬在《机制砂比表面积对混凝土性能的影响》一文中指出由于针片状颗粒较多且表面粗糙，因此机制砂具有较大的比表面积，这使得混凝土拌合物的坍落度减小，但对混凝土强度影响较小。同时建议将比表面积也作为机制砂的控制指标。傅沛兴给出了比粒度的概念，可以作为机制砂比表面积大小的衡量指标。

李良茂研究了针片状颗粒对混凝土的影响，当其含量大于10%时，应控制砂率保证工作性；针片状骨料在混凝土中的排列分布状态要首先考虑，针片状不规则骨料在振捣结束后必处于颗粒重心最低的位置，即针片状颗粒水平分布，故常规强度检测方式并不能准确反映针片状颗粒含量对混凝土强度的影响；人为将针片状骨料水平排列后测得的混凝土强度存在明显各向异性，这是因为此时垂直方向水泥砂浆与骨料界面粘结力小，而水平方向粘结力大；低等级混凝土强度受骨料粒形影响小，中等级混凝土强度则由砂浆强度和浆骨界面粘结力共同决定，而界面粘结力则与骨料粒形有关。这一研究表明骨料颗粒形状对混凝土性能的影响亟待研究。

对于粗骨料，研究者均针对针片状颗粒对混凝土性能影响展开研究，而现在骨料针片状颗粒符合要求，但粒形却很不规则，不规则颗粒对混凝土影响有待进一步研究。对于机制砂，由于破碎工艺的不完善，机制砂片状颗粒含量很大，而现行标准中对机制砂粒形没有要求，因此有必要提出机制砂粒形方面的相关定义，研究其对混凝土性能的影响，提出相应的控制指标。