【正文】 000) — T0316 選用的粒徑為 13. 2～ 16 mm。原規(guī)程中還有一個 ( T0315) 的壓碎值試驗方法 ,是專門針對水泥混凝土用集料而制定的 ,在 2021 版的《公路工程集料試驗規(guī)程》里已不再使用。由于試驗規(guī)程的變動 ,對原材料力學性質的要求較為嚴格。本項目應也可借鑒這樣的做法，建立適合這一帶石灰?guī)r巖類的相關關系式，以新關系式得出的結果來評定橋涵水泥混凝土粗集料壓碎值是否合格。并沒有具體針對某一種碎石給出結果， 更沒有對南寧地區(qū)的碎石進行試驗。 3 技術原理和關鍵 （ 1） 水泥混凝土中碎石與瀝青混合料中的碎石作用不同的技術原理。因此，水泥混凝土中使用符合該標準的骨料就顯得大材小用了。兩種試驗方法的壓碎值的轉化關系是在一定條件下成立，并不能適用所用地區(qū)。 （ 30 兩種試驗方法對同一質量的碎石的結果有非常好的相關性的技術原理。 4 粗集料在混凝土中的作用 粗集料是混凝土的重要組成部分，在混凝土的整個體積中，粗集料一般占一半左右，所以粗集料在混凝土中占有很重要的地位。我們知道，混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)是其界面部分，它在破壞過程中起著最為重要的角色。 國內外進行了大量的研究工作。 在普通混凝土的各組成成分中，粗集料的強度一般來說比水泥砂漿高，高達 100MPa 甚至更高，其彈性模量也比砂漿的彈性模量高，在混凝土中起著剛性骨架作用，在承受壓力荷載時，混凝土內部通過粗集料間的傳遞力，因此使混凝土強度增高。如果混凝土中水泥砂漿過多，在混凝土中形成較厚的水泥砂漿層，混凝土的強度將大大降低，在承受壓力荷載時，其受壓破壞一般表征為水泥砂漿層破碎而使混凝土喪失承載能力。當混凝土中砂漿層較厚時，由于一般砂漿強度相對較低，在荷載作用下比粗集料易于破壞，所以混凝土強度偏低，此時，粗集料的用量制約著混凝土的強度?；炷林屑尤氪旨?，使得混凝土砂漿基體與粗集料界面間形成一個結合帶，當基體和粗集料的強度都很高且粗集料表面清潔利于粘結時，結合帶強度就高，混凝土強度也高。研究表明，在許多情況下，普通混凝土中基體與粗集料的結合處是混凝土結構中最薄弱的環(huán)節(jié)。 粗集料對混凝土裂縫的引發(fā)和阻擋作用 混凝土中合理的粗集料含量能提高混凝土的強度和體積安定性能?；炷林械拇旨霞饶芤l(fā)裂縫，又能阻擋裂縫的擴展。 混凝土的收縮應包括兩部分：一是水泥水化、凝結過程中體積發(fā)生變化，這是不可逆轉的；二是混凝土中毛細孔內水的蒸發(fā)或吸入，這是可逆的。由于混凝土的粗集料對混凝土收縮有約束作用，使混凝土的收縮值比水泥砂漿小好幾倍 (甚至可達 10 倍 )，因此粗集料產生了拉應力 (握裹力 )。試驗資料表明 [8]，在混凝土中的體積發(fā)生 %的變化，可使混凝土在粗集料界面上產生的拉應力達到 13MPa，有關學者認為混凝土的體積變化有可能大于 %，而粗集料尺寸一般不會變化，因此普通粗集料對水泥石有一個約束作用，在粗集料的約束作用下，混凝土中產生拉應力可能會 引發(fā)裂縫的發(fā)生。 粗集料與水化產物之間的作用 粗集料與水泥凝膠實際上也有相互作用，當改變各種粗集料的混合空隙度，造成混凝土體積填充率改變時，以及粗集料表面特性與水泥凝膠粘結力發(fā)生變化時，它們也會發(fā)生相應的影響，從而對混凝土性能造成影響。 5 粗集料對混凝土強度影響的研究現(xiàn)狀 作為混凝土兩種主要構成材料的膠凝材料和粗集料，當膠凝材料的作用已發(fā)揮至極限時，粗集料的作用就顯得比較重要了，這從配制高強混凝土對粗集料有比較嚴格的要求可以說明這一點。對于普通混凝土這是比較容易達到的，而對于高強混凝土，特別是抗壓強度超過 100MPa 的超高強混凝土，很多粗集料就難以滿足了。 陳肇元研究認為，對于高強混凝土來說，粗集料的性能對混凝土抗壓強度及彈性模量起決定性的作用。 但也有人提出，對于強度低于 40MPa 的普通混凝土，粗集料的性能一般不會限制混凝土的強度，因為在此范圍內，混凝土中最薄弱環(huán)節(jié)是硬化的水泥漿及其與粗集料之間的過渡區(qū)，而不是粗集 料本身。此時，粗集料自身的強度及其礦物特征制約混凝土的強度。 戴朝陽通過試驗研究，認為無論高強混凝土或是普通混凝土，粗集料種類不同，其力學性能就相差很大，但粗集料對高強混凝土和普通混凝土抗壓強度影響明顯不一樣，粗集料對高強混凝土 強度的影響更大，而對普通混凝土強度則影響不大。認為粗集料對混凝土力學性能的影響在高強混凝土中更加顯著。結果顯示鋼渣和石灰石混凝土的抗壓強度分別是最高的和最低的。結果顯示，在高強混凝土中，玄武巖混凝土強度最高，而卵石混凝土強度最低。 和 試驗研究了四種粗集料對高強混凝土抗壓強度和彈性性能的影響，結果發(fā)現(xiàn)輝綠巖和石灰石混凝土的強度和彈性模量比花崗石和河卵石混凝土的高很多，他們認為粗集料的礦物組成不同可能是造成這種差異的原因。 關于粗集料彈性模量對混凝土強度影響的研究成果由于各種原因一直很少， 但大家普遍認為，粗集料的彈性模量直接影響著混凝土的強度和彈性模量，粗集料彈性模量越高，制得的混凝土強度也越高。但嚴安等認為粗集料彈性模量太高并不是好事，粗集料與水泥漿基體的彈性模量差異太大，容 易造成粗集料 基體間產生應力集中而使混凝土在較低荷載下發(fā)生破壞。根據(jù)集料在混凝土中的受力特征來看，集料要起到增強效果，必然應有比較高的彈性模量，只有這樣在同樣變形情況下才能傳遞更高的應力或荷載，反過來高彈性模量的集料在同樣變形量的情況下將受到更高的應力，因此要使得集料在混凝土中起到增強作用 ，集料的強度也就應越高。出現(xiàn)這種情況，可能與高彈性模量的集料受力時會在集料周圍產生應力集中有關，應力集中程度除與集料 基體彈性模量差異有關，還可能與集料粒徑有關，鋼集料與水泥漿體的彈性模量相差十倍左右，雖然在目前混凝土可以達到的強度范圍內不會產生集料斷裂，但會在集料的周圍產生非常大的應力集中，使得基體在比較低的荷載下就破壞，這種情況下可能只有降低集料的尺寸才能使得鋼集料發(fā)揮作用。 粗集料對混凝土抗壓、抗折和劈裂抗拉強度都具有較大影響，其規(guī)律大致表現(xiàn)為： （ 1）當基體強度一定時，粗集料強度低于基體強度使得粗集料成為混凝土中的薄弱環(huán)節(jié)，在外荷載作用下，粗集料易發(fā)生破壞而導致混凝土強度低。 （ 3）當粗集料強度不高時，過度增大基體強度也不能顯著提高混凝土強度。 協(xié)調性還體現(xiàn)在混凝土強度的發(fā)展規(guī)律上，當粗集料與基體兩相強度和彈性模量相同或接近時，混凝土抗壓強度發(fā)展速度比較快。在我國貴州、廣西、云南分布相當廣泛 。目前對南寧外環(huán)沿線 28 個 石灰?guī)r石場初步調查情況見表 1。 目前生產規(guī)格大部分適用于建筑且為混凝土攪拌站提供碎石。 但是按照 JTG E422021 規(guī)程中規(guī)定的方法及換算關系進行南寧外環(huán)公路周邊地區(qū)主要的石灰石石場的壓碎值檢驗，其結果見表 1，明顯大于《公路橋涵施工技術規(guī)范》（ JTJ 0412021）規(guī)定 C35 水泥混凝土以上用粗集料壓碎值要求（見表 2）。 表 2 粗集料的壓碎值要求 項目 混凝土強度等級 C55C40 ≤ C35 壓碎值指標（ %） ≤ 12 ≤ 16 表 3 靖那路各合同段碎石壓碎值 標段 序號 № 1 № 2 № 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 表 4 河池至都安高速 公路沿線碎石料場統(tǒng)計表 序號 石場名稱 石場位置 巖石類型 生產方式和產量 按JTGE422021規(guī)程換算的壓碎值（ %） 1 金城江永固石場（№ 1） 金城江第三采礦區(qū) 石灰?guī)r 反擊破、 3000m3/日 2 恒豐石場（№ 2） 都安板嶺永順村 石灰?guī)r 反擊破、 1200m3/日 3 永安石場（№ 2） 都安永安村 石灰?guī)r 反擊破、 800m3/日 4 弄勞隧道石場 （№ 3） 高嶺弄勞隧道 石灰?guī)r 反擊破、 1000m3/日 5 巴郎石場 （№ 4） 都安地蘇上江村 石灰?guī)r 反擊破、 500m3/日 針對上述問題，進行了認真分析。周邊加工石灰?guī)r碎石的大型石料廠有多家，多年以來，石料廠的石料普遍用于附近公路、鐵路和民用建筑。 多條高等級公路使用過石灰?guī)r石料廠生產的碎石，沒有發(fā)現(xiàn)壓碎值指標不能滿足規(guī)范及設計要求的情況，上述工程在施工和實際營運過程中，也未出現(xiàn)因骨料壓碎值引起的水泥混凝土質量問題。因此，認為此問題的出現(xiàn)應與《公路工程集料試驗規(guī)程》的修改有著直接關系（上述幾條高速公路水泥混凝土施工時采用的還是老規(guī)程）。 針對南寧外環(huán)公路采用的高標號混凝土等級為 C C50、 C55 三個等級，按規(guī)范要求巖石的強度 分別為 80Mpa、 100Mpa、 110Mpa 三個等級。 表 5 武鳴縣部分石場的抗壓強度試驗結果 石場名稱 單軸抗壓強度（ Mpa） 按 JTGE422021 規(guī)程換算的壓碎值（ %） 武鳴 敢梯山石場 — 強度滿足 C50 的要求 武鳴縣甘露石場 — 強度滿足 C55 的要求 武鳴 金湖石場 — 強度滿足 C60 的要求 武鳴 金陵石場 強度滿足 C40 的要求 表 6 河池至都安高速 公路石場的抗壓強度試驗結果 石場名稱 巖性類型 單軸抗壓強度（ Mpa） 按 JTGE422021 規(guī)程換算的壓碎值（ %） 備注 金城江永固石場（№ 1） 石灰?guī)r 強度滿足 C40的要求 恒豐石場（№ 2） 石灰?guī)r 強度滿足 C60的要求 永安石場（№ 2） 石灰?guī)r 強度滿足 C55的要求 弄勞隧道石場 （№ 3） 石灰?guī)r 強度滿足 C60的要求 巴郎石場 （№ 4） 石灰?guī)r 強度滿足 C40的要求 試驗結果表明武鳴縣的石灰?guī)r巖石強度均能滿足南寧外環(huán)公路高標號混凝土強度要求。并且表明材料的抗壓