云南省建设投资控股集团有限公司国际工程部昆明650021
摘要：建筑行业的飞速发展，混凝土用量增大，随之而来粗、细骨料过量开采从而导致环境破坏。引入破碎卵石应用于混凝土工程，并满足混凝土结构使用的安全性、耐久性，是节约资源保护环境的一个很重的途径，并能产生巨大的社会效益和经济效益。
关键词：卵石；强度；绿色建材。
1、前言
混凝土是现代土木建筑工程中用量最大，用途最广的一种建筑材料，发挥着其它材料无法替代的功能和作用，其中碎石是混凝土中的重要组成部分。随着城市化建设进程步伐的加快，建筑行业的飞速发展，对建筑用石的需求量日益增加，然而由于岩石地理资源分布不均，导致部分地区碎石的短缺。因此采用卵石作为混凝土粗骨料是节约资源保护环境的重要途径。
缅甸地处亚洲中南半岛西北部，西南濒临印度洋的孟加拉湾和安达曼海，海岸线较长，鹅卵石资源丰富，而碎石资源相对匮乏，开采费用高昂，缅甸鹅卵石作为粗骨料拌制混凝土经济合理，得到了广泛运用。缅甸仰光及仰光周边无碎石粗骨料，所需碎石皆为外运，运距极长，成本极高。当地混凝土粗骨料皆运用鹅卵石配置，因此重点研究鹅卵石作为粗骨料的条件下混凝土强度控制尤为重要，利于项目施工的质量控制。
本文主要通过试验和工程中实践应用，在相同等级水胶比不变的情况下，对三种不同粗集料各项性能的比较，从而取代传统碎石或卵石的可行性配制，并广泛用于工程。
2、项目详细技术内容
2.1试验用原材料及主要性能
2.1.1水泥：ALPHA42.5级硅酸盐水泥28d强度61.7MPa，抗折28d强度8.7MPa。
2.1.2掺合料：矿粉和粉煤灰。
2.1.3细集料：中砂
2.1.4粗集料：采用破碎卵石、天然卵石。其各性能指标（见表1）：
表1碎石、卵石各项性能指标
注：强度等级后标1表示采用破碎卵石作粗骨料；下标2表示卵石作粗骨料；以上掺用破碎卵石的所有配方与天然卵石相对比均提高石子含量6～8%。其物理性能仍然优于天然卵石拌制的混凝土。
2.3试验结果分析：
2.3.1破碎卵石对混凝土物理性能的影响：
在泵送混凝土拌合物中，往往由于粗骨料不符合连续粒级，或者水胶比选用不准确等问题，使骨料和砂浆分布不均匀或者离析，出现可泵性差或是难以泵送等现象。
由于破碎卵石具有卵石的形貌特性，表面棱角相对比碎石少得多，颗粒级配好，因此配合比在确保可泵性前提下尽量提高每立方米的粗骨料掺量等方面作了大量试验。破碎卵石比用碎石拌制的混凝土，每立方米提高石子含量6～8%，降低了砂率，这样既降低成本，同时又减少了商品混凝土在浇筑后产生裂缝现象。根据系列试配的性能结果看，破碎卵石混凝土（每立方米重量相同时）的和易性明显优于人工碎石配制的混凝土。混凝土在搅拌和泵送过程中与搅拌机、泵、泵管摩擦阻力减小，不易堵管、易于泵送，减少设备磨损，延长了设备使用寿命。
2.3.2混凝土裂缝产生的机理及掺破碎卵石作为粗骨料的作用：
泵送混凝土的大坍落度是产生裂缝较多的重要原因之一[2]，由于浇注成型后，拌合物中的粗骨料在自重作用下缓慢下沉（特别在施工过程中采用振动迫浆的情况下），水和浆体上升，当粗骨料在下沉过程中受到钢筋等阻挡使钢筋上部混凝土产生拉应力，由这种沉降收缩产生的拉应力大于混凝土的初始抗拉应力时，混凝土就产生裂缝。另外，由于外加剂、水在混凝土中不断迁移，这样在浆体中形成一系列复杂的凹面，形成毛细孔压力，随着水分迁移，固体颗粒逐渐靠近，毛细孔也随之逐渐变细及毛细孔压力的增大，从而加快混凝土内部水份向外迁移，因外界的温度、风速及干燥程度等因素的影响，外部很快变硬而内部还未硬化，这样表面和内部未硬化的混凝土之间就存在一硬化梯度层，从而制约了内部变形，内部混凝土变形也拉动了硬化层的变形，由于未硬化的混凝土变形快，当达到一定程度，表层硬壳就被拉裂，这就是我们所说的塑性收缩，当然还有碳化收缩、、温度收缩、自收缩（干缩）等。
用人工碎石拌制的泵送混凝土石子含量一般在45%~48%之间，这样的混凝土往往细骨料含量高，容易出现粗骨料分布不均匀。又因为混凝土中石子含量低，石子之间的分布间距大，浇筑振捣时石子因自重大而下沉，混凝土表面就出现缺少石子或全砂浆现象，这样就增大了混凝土自身收缩变形。为尽量减少收缩导致裂缝，我们采取改变混凝土内部成分的均匀度。由于破碎卵石级配合理、颗粒形状好，针片状少，粗骨料之间的充填性好，掺量可达到50%~54%之间。这样粗骨料在混凝土中分布均匀，减小了粗骨之间的间距，降低了混凝土本身的沉降收缩和自收缩。
2.3.3破碎卵石对混凝土抗压强度的作用：
抗压强度是混凝土力学性能的主要指标，根据施工现场强度数据表明，统计了91组7天平均强度为30.1Mpa，118组28天平均强度39.05。且破碎卵石吸水率大于暖施，起到内蓄水作用，由于后期破碎卵石内蓄水缓慢的释放，保证了混凝土后期水化过程中所需的水份。
由数据表明：采用破碎卵石的混凝土在前期和后期强度发展趋势优于卵石，同时在综合性能及成本也明显优优于卵石。
3、该项目与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
经过大量试验和工程应用、使用破碎卵石不但是合理利用宝贵的资源，保护了环境，而且比天然卵石有如下优点：
3.1破碎卵石属绿色环保建材
3.2抗干缩性能和抗裂性明显提高，继而提高了混凝土抗渗性能和耐久性。
3.3混凝土易于泵送：混凝土在生产和泵送过程中与搅拌机、泵、泵管摩擦阻力减小，不易堵管、易于泵送，且减少设备磨损，延长了设备使用寿命；在卵石形成过程中，由于地质环境不一，卵石颗粒形成石材源也不尽相同，有花岗岩、石灰岩、凝灰岩等等，其中经风化而形成的岩石颗粒成份占有一定的比例，因此破碎卵石在经过反击式机器破碎的冲击，将风化石等软颗粒基本上被粉碎成砂及粉尘，经筛除后大大减少了石子风化软颗粒。
4、结论
通过在试验和工程中实践应用，证明鹅卵石可取代传统碎石或卵石进行配制，采用鹅卵石作为粗骨料，仍能保证混凝土质量、强度符合规范要求，有助于缓解部分地区碎石、卵石的短缺的情况，可以广泛用于工程项目。
参考文献：
[1]C40早龄期混凝土力学性能试验研究[D].北京交通大学，2014.
[2]浅谈大坍落度混凝土裂缝控制[J].四川建材，2010，36（5）：8-9.