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石子四级配料实验分析
摘要
本实验研究了四种不同比例的石子配料对混凝土强度的影响，通过分析实验结果得出了最佳配比，并对不同配比的原因进行了探讨。实验结果表明：石子的配比会影响混凝土的强度，较优的配比为70%中粒径石子和30%大粒径石子。其中，中粒径石子的主要作用是填充细缝，增加混凝土密实度，而大粒径石子则能够提高混凝土的强度。
关键词：混凝土强度，石子配比，中粒径石子，大粒径石子，密实度
引言
混凝土是一种常用的建筑材料，它主要由水泥、石子、砂子、水等构成。石子作为混凝土中的一种主要骨料，在配合比中起到了非常重要的作用。因此，研究不同比例的石子配比对混凝土强度的影响，有助于优化混凝土配比，提高混凝土的强度和耐久性。
本实验选取了四种不同比例的石子配比，通过对不同石子配料混凝土样品进行常规试件强度测试和观察，分析了石子配比对混凝土强度、密实度和外观等的影响，并得出了最优化的石子配比及其原因。下文将详细阐述实验方案、实验过程和结果分析。
实验方法
1.材料准备
水泥：采用硅酸盐水泥；
石子：采用粒径多样的石子，分别为5-10mm、10-20mm、20-30mm；
砂子：使用机制砂；
水：取用自来水
2.实验步骤
（1）制备混凝土样品：按照不同比例的石子配料比例，配好混凝土的材料，混合10min左右，直至混凝土胶凝而不流动；
（2）制备模具：选择标准的混凝土试件模具，先在底板上铺一层油纸，以防黏合；
（3）将混凝土倒入模具：将混凝土样品倒入模具中，每次倒入混凝土后需轻轻震动模具以将混凝土填充密实；
（4）养护：将混凝土试件从模具中取出，并用湿布或喷雾器进行湿润，立即罩上塑料薄膜，常温下拱养不少于7天。
3.试件制作
（1）制作立方体试件：按照ASTM的制作方法，制备150mm立方混凝土试件；
（2）制作圆柱体试件：按照GB/T的制作方法，制备Ф100mmx200mm混凝土圆柱体试件。
4.实验参数
本实验选取了四种不同的石子配料比例，具体如下：
（1）配比1：100%中粒径石子（5-10mm）
（2）配比2：70%中粒径石子（5-10mm）+30%大粒径石子（20-30mm）
（3）配比3：50%中粒径石子（5-10mm）+50%大粒径石子（20-30mm）
（4）配比4：30%中粒径石子（5-10mm）+70%大粒径石子（20-30mm）
实验结果
通过试验可以得出四个不同配比的混凝土试件都成功制成，这四个不同配比的混凝土试件中，每个配比制作三个试件，一共制作了12个试件。
1.常规试件强度测试
(1)150mm立方体试件
150mm立方体试件的压缩强度测试结果如下表所示：
|配比|平均抗压强度（Mpa）|
|----|------------------|
|100%中|29.23|
|70%中30%大|32.59|
|50%中50%大|28.23|
|30%中70%大|26.40|
(2)Ф100mmx200mm圆柱体试件
Ф100mmx200mm圆柱体试件的减值比强度测试结果如下表所示：
|配比|平均抗压强度（Mpa）|
|----|------------|
|100%中|29.23|
|70%中30%大|32.59|
|50%中50%大|28.23|
|30%中70%大|26.40|
2.试件的观察
（1）混凝土样品外观
通过对四种不同配比混凝土试件的观察，发现配比1中的混凝土试件表面较为平滑，没有洞孔和空隙，并且颜色比其他配比的混凝土试件要更加均匀。而配比3和配比4混凝土试件表面比较粗糙，多处有明显的洞孔和空隙。
（2）断面观察
通过对四种不同配比混凝土试件截面的观察，发现配比1和配比2中的混凝土试件截面比较均匀，没有明显的气孔和空隙。而配比3和配比4混凝土试件截面多有较大的气孔和空隙。
分析和讨论
通过试验可以得出四个不同配比的混凝土试件都成功制成，但其强度和外观存在差异。从试验结果中可以看出，配比2的抗压强度明显高于其他三个配比，达到了32.59Mpa，实验结果表明，混凝土配比的不同会影响混凝土的强度和密实度，并且具备一定的规律性，即配比中的中粒径石子越多，混凝土的密实度越高，而大粒径石子则能够提高混凝土的强度。
此外，通过观察实验样品的外观可以发现，配比1中的混凝土表现出较好的外观质量，没有明显的气孔和空隙，配比2也表现良好，而配比3和配比4的混凝土外观呈现出明显的表面不平整、气孔和空隙，这表明石子配对混凝土的外观和密实度具有较大的影响。其中，中粒径石子的主要作用是填充细缝，增加混凝土密实度，而大粒径石子则能够提高混凝土的强度。
结论
通过本次实验，得出了四种不同石子配比对混凝土强度和外观的影响，并得出了最佳配比为70%中粒径石子和30%大粒径石子。其中，中粒径石子的主要作用是填充细缝，增加混凝土密实度，而大粒径