［摘 要］為改善混凝土的流動性與力學性能，本文采用反擊石取代普通碎石的方法，通過配製C30 與 C60 兩種強度等級的混凝土，測試兩組試驗的坍落度與抗壓強度研究反擊石對混凝土性能的影響。研究發現反擊石摻量在30% 以內時，可以明顯提高混凝土的流動性和抗壓強度，當反擊石摻量超過30% 時流動性和抗壓強度改善不明顯，建議反擊石在混凝土中的摻量宜控制在 30% 內。
0 引言
隨著建築行業的技術不斷髮展，建築結構對混凝土的工作性和強度等級要求越來越高，這就要求有合適的原材料來滿足混凝土的性能。碎石存在於混凝土中不僅起到骨架的作用，更重要的是填充空隙和減少混凝土在凝結硬化過程中產生的收縮[1]，作為主要原材料其質量對混凝土結構的強度舉足輕重。混凝土的宏觀物理力學性質、變形破壞特徵和工作性很大程度上取決於粗骨料的級配等細觀結構特徵[2-3]，尤其是高性能混凝土對碎石的級配要求更為嚴格。從微觀結構來看，骨料本身的幾何尺寸、形狀等因素都會影響混凝土界面區的均勻程度[4-5]。而反擊石圓潤粒形的特點在改善混凝土工作性方面脫穎而出，所以近年來反擊式破碎機在碎石破碎中得到廣泛的應用。由於其破碎的石子稜角較少，將其應用在混凝土中能改善碎石的級配，極大地改善混凝土的流動性，增加混凝土的密實度，提高混凝土的抗壓強度。本文通過實際試配試驗和理論分析，研究了反擊石在普通混凝土中的作用，為實際生產和工程應用提供理論與工程參考依據。
1 原材料及試驗方法
1.1 原材料
水泥：唐山冀東 P·O42.5 級普通硅酸鹽水泥，性能指標見表1。
粉煤灰：採用Ⅱ級粉煤灰，細度（45μm 篩餘）12.5%，需水量比為 100%。
礦粉：採用 S75 級，密度2.89g/cm3，比表面積416m2/kg，燒失量<1.6%。
外加劑：聚羧酸系母液復配，減水率不小於22%。
細骨料：天然河砂，細度模數 2.6，表觀密度2560kg/m3，堆積密度1840kg/m3。
粗骨料：採用 5～25mm 連續級配的碎石和20mm單粒級的反擊式破碎石，表觀密度 2780kg/m3，堆積密度 1640kg/m3，壓碎值<8%。粗骨料外觀見圖1。
1.2 試驗方法
混凝土性能試驗方法按如按照ASTMC305 方法，將膠凝材料、細骨料、粗骨料先攪拌均勻，再將外加劑和水混合均勻後拌合。混凝土工作性能按國家標準GB/T 50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行測定。混凝土立方體抗壓強度按國家標準GB/T 50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行測定，採用 100mm×100mm×100mm 立方體試件。
混凝土配合比按照表 2 進行配製，採用反擊石取代碎石的方法觀察反擊石對混凝土坍落度和抗壓強度的影響。表2 中的試驗編號 1 和 7 分別作為兩組試驗的空白試驗。
3 試驗結果與討論
混凝土性能測試結果見表 3。
3.1 反擊石對混凝土流動性的影響
對於 C30 混凝土，基準混凝土初始坍落度為220mm，當反擊石摻量分別為 10%、20%、30%、40%、50% 時，混凝土坍落度分別提高 2.3%、4.5%、9.1%、11.4%、13.6%；對於C60 混凝土，混凝土初始坍落度為 210mm，當反擊石摻量分別為 10%、20%、30%、40%、50% 時，混凝土坍落度分別提高了 4.5%、11.4%、18.1%、13.6%、9.1%。C30混凝土坍落度隨反擊石摻量增加而提高，C60 混凝土的坍落度在 30% 反擊石摻量時大幅度增加，超過 30% 後坍落度增加幅度下降，而且混凝土的和易性在 30%摻量時最佳。
由此可見，反擊石摻量不高於 30% 可以在很大程度上提高混凝土的坍落度，超過30% 時坍落度增加幅度不明顯。反擊石之所以能提高混凝土坍落度是因為反擊石粒形圓潤、稜角少，在拌合物中起到了滾珠作用，拌合時能夠減少骨料之間的摩擦力，減少拌合物之間的粘滯力，提高拌合物的流動性。在C60 混凝土中坍落度增加幅度之所以隨著反擊石的摻量的增加而下降是因為反擊石摻量超過 30% 時破壞了碎石的級配結構，削弱了碎石在拌合物中的滾珠效應。而C30 混凝土的砂率較大，有足夠的砂漿包裹粗骨料。
3.2 反擊石對混凝土強度的影響
由圖 2 可見，反擊石摻量在 10%、20%、30%、40%、50%時，C30 混凝土 28 天抗壓強度與空白試驗比分別提高了 4.2%、5.9%、8.7%、8.4%、9.0%，C30混凝土在反擊石 30% 摻量之前強度增長幅度較大，摻量超過30% 後其抗壓強度增加幅度趨於平穩。C60 混凝土 28 天抗壓強度與空白試驗相比分別提高了 2.6%、8.3%、10.5%、7.9%、7.6%。在 30%摻量時抗壓強度達到最大值 10.5%，而超過 30% 摻量後強度增加幅度逐漸減小。由此可見，隨反擊石可在一定程度上提高混凝土的抗壓強度。
反擊石圓潤粒形使其可以均勻地分佈在漿體中，可以更加均勻的承受外部荷載。混凝土抗壓強度在反擊石摻量超過30% 後增加幅度較小，這是因為反擊石取代部分碎石首先減少了碎石中的針片狀含量，使混凝土振搗時更容易填充密實，提高了混凝土的密實性。但當反擊石摻量過高時破壞了粗骨料級配結構的穩定性，反而影響了混凝土的密實度，所以強度增加幅度會減小。綜上，反擊石可在一定程度上提高混凝土的流動性和抗壓強度，但摻量不宜超過30%。
4 結論
（1）反擊石圓潤粒形可在一定程度上提高混凝土的流動性，尤其是當摻量在30% 時顯著提高了 C60 混凝土的坍落度，最大可提高 18.1%，隨著反擊石摻量進一步提高 C60 混凝土坍落度增加幅度逐漸減小。
（2）C30 和 C60 混凝土抗壓強度隨反擊石摻量增加逐漸提高，小於30% 摻量之前抗壓強度增加幅度呈線性增加，在 30% 摻量時 C60 抗壓強度增加幅度達到最大值為 10.5%，超過 30% 摻量時混凝土的抗壓強度提高幅度減小。所以建議混凝土用反擊石摻量應控制在30%以內。
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