混凝土是一種非均質(zhì)體材料，可認(rèn)為由骨料、水泥漿體、孔隙和界面過(guò)度區(qū)構(gòu)成。骨料體積分?jǐn)?shù)約為60~75%，其中粗骨料約占40%左右，因此，粗骨料性質(zhì)對(duì)混凝土的工作性能、力學(xué)性能及耐久性具有重大影響[1-3]。對(duì)普通混凝土而言，界面過(guò)渡區(qū)是*薄弱的區(qū)域，因此，水灰比是決定其強(qiáng)度等性能的關(guān)鍵因素，骨料對(duì)混凝土性能的影響較小。由于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的水灰比很低，水泥漿體和界面過(guò)渡區(qū)力學(xué)性能得到了顯著改善，骨料性質(zhì)對(duì)混凝土拌合性能的影響較大。本文研究了骨料級(jí)配對(duì)普通和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土工作性能、力學(xué)及耐久性能的影響，并探討了其作用機(jī)理。

　　1、力學(xué)性能

　　雖然混凝土的配合比完全相同，由于粗骨料級(jí)配不同，混凝土各齡期強(qiáng)度存在一定差異。就C30混凝土而言，采用小粒徑骨料制備的C30-1混凝土的各齡期強(qiáng)度均較低，其7d、28d、90d 抗壓強(qiáng)度分別為23.9MPa、31.5MPa 和37.3MPa。相比之下，C30-2 和C30-3混凝土的各齡期強(qiáng)度有一定程度的增加。雖然C30-4混凝土的7d強(qiáng)度較低（僅為23.5MPa），但其28d和90d 強(qiáng)度高達(dá)36.9MPa 和42.1MPa，較C30-1分別提高了17%和13%，說(shuō)明三級(jí)配粗骨料配制的混凝土具有較高的后期強(qiáng)度。

　　粗骨料級(jí)配對(duì)C60混凝土早期強(qiáng)度的影響與其對(duì)C30混凝土強(qiáng)度影響規(guī)律一致，即大粒徑粗骨料所占比例較高時(shí)，混凝土的早期強(qiáng)度較高。采用三級(jí)配粗骨料制備的C60-4 混凝土各齡期強(qiáng)度較低，而采用3~8mm 和15~25mm 配制的C60-2混凝土的7d、28d 和90d強(qiáng)度*高，分別為46.6MPa、67.9MPa 和70.4MPa，說(shuō)明高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的*佳粗骨料級(jí)配與普通強(qiáng)度等級(jí)混凝土的*佳粗骨料級(jí)配不同，合理的粗骨料級(jí)配可在一定程度上提高混凝土的強(qiáng)度。

　　2 耐久性能

　　混凝土的耐久性與其連通空隙含量密切相關(guān)，本文測(cè)定了養(yǎng)護(hù)28d后C30和C60混凝土的真空吸水率和氯離子擴(kuò)散系數(shù)，以表征混凝土的耐久性，其結(jié)果如表3所示。小粒徑粗骨料含量較高的混凝土（例如：C30-1和C60-1）真空吸水率和氯離子擴(kuò)散系數(shù)較大，其他混凝土的真空吸水率和氯離子擴(kuò)散系數(shù)沒(méi)有顯著差別。與C30混凝土相比，C60混凝土的真空吸水率和氯離子擴(kuò)散系數(shù)均較低，說(shuō)明高強(qiáng)度等級(jí)混凝土結(jié)構(gòu)較為密實(shí)，耐久性指標(biāo)也較高。

　　3 討論

　　粗骨料對(duì)混凝土性能的影響主要分為兩方面：①粗骨料的堆積狀態(tài)（堆積密度等），主要影響骨料在混凝土分布的均勻性、新拌混凝土的穩(wěn)定性及混凝土的力學(xué)性能。在一定條件下，可以簡(jiǎn)單認(rèn)為粗骨料的初始堆積密度越高，混凝土的各齡期強(qiáng)度越高[7]。②相同骨料體積下，粗骨料級(jí)配決定了其比表面積，進(jìn)而決定了界面過(guò)渡區(qū)的數(shù)量，而界面過(guò)渡區(qū)對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性具有顯著影響。 綜上所述，粗骨料級(jí)配對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的影響機(jī)制不盡相同。對(duì)普通強(qiáng)度等級(jí)混凝土（C30）而言，粗骨料堆積空隙率和比表面積均對(duì)混凝土的強(qiáng)度有影響，但比表面積影響更大一些，特別是對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度。其原因在于：普通強(qiáng)度等級(jí)混凝土*薄弱環(huán)節(jié)是其界面過(guò)渡區(qū)，粗骨料比表面積直接決定了界面過(guò)渡區(qū)的數(shù)量，從而影響混凝土拌合的強(qiáng)度]。由于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的膠凝材料用量較大且水膠比較低，水泥漿體和界面過(guò)渡區(qū)的性質(zhì)得
　　

　　到了顯著改善，導(dǎo)致粗骨料比表面積對(duì)高強(qiáng)度等級(jí)混凝土性能影響較小。此時(shí)混凝土的強(qiáng)度（特別是后期強(qiáng)度）等性能主要受粗骨料堆積空隙率的影響。因此，在配制不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r應(yīng)選擇合適的粗骨料級(jí)配。

　　粗骨料級(jí)配對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土性能的影響機(jī)制不同。粗骨料比表面積對(duì)普通強(qiáng)度等級(jí)混凝土性能影響較大，而粗骨料堆積空隙率對(duì)高強(qiáng)度等級(jí)混凝土性能影響較大。