自密实混凝土骨料级配优化研究（四）

　　砂石作为混凝土中体积占比最高的原材料，对混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能影响很大。随着近年来城市化建设不断加快和生态环保压力影响，天然砂石逐渐供不应求，机制砂石的使用已成为必然趋势。同时，超高层建筑结构越来越多，以及特殊结构超高的配筋率，对混凝土性能提出了极大了挑战，要求混凝土性能自密实化，对骨料要求提高。在以往文献中，大多数仅仅选用不同砂和调整砂率进行混凝土对比试验，在此类研究中，仅从砂的细度模数和随机性的级配调整无法对混凝土性能影响进行系统分析。配制低强度等级混凝土所用砂的细度模数应小于高强度等级混凝土，而仅采用一种级配砂配制固定强度等级混凝土其结果并不能评价砂的适用性。因此，本文主要参照JG/T568-2019《高性能混凝土用骨料》对骨料级配进行设计，并通过不同胶材总量的混凝土性能探究了各条件下砂的最佳级配。 免 费 咨 询 免 费 咨 询

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2.2细集料级配设计及分析

　　在骨料堆积理论中，W.B.Fuller曾提出最大密度曲线理论，即富勒曲线；然后A.N.Talbol对该理论进一步优化，并认为骨料最大堆积密度存在一定的波动范围，从而提出了著名的泰波公式：

　　Pi=（di/D）n×100%

　　式中：Pi——第i级通过率，%；

　　di——第i级粒径尺寸，mm；

　　D——骨料最大粒径尺寸，mm；

　　n——级配系数，一般为0.4～0.6，当n=0.5时即为富勒曲线。

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　　美国《Superpave沥青混合料设计规范》[6]规定n=0.45时最合理，同时国内也有部分研究表明泰波级配系数n=0.45时堆积密度最大，即堆积空隙率最小。因此，本文首先对n=0.45和n=0.50时分别计算砂的级配分布情况，并与JG/T568-2019进行对比，结果如图3、图4所示。

　　由图3可见，由泰波公式计算出的级配中，其累计筛余随着颗粒尺寸增大逐渐上升，且曲线斜率逐渐增大；同时由图4可以明显看出，随着颗粒尺寸减小，通过泰波公式计算出的分计筛余也相应减小，与JG/T568-2019中0.6mm处“抛物线”式的分计筛余情况形成鲜明对比；另外GB/T14684-2011中对砂子进行分区时以0.6mm处累计筛余为界，表明0.6mm处筛余量尤为重要。

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