集料占混凝土体积的70%~80%。骨料的质量直接影响预拌混凝土的性能和硬化后的物理力学性能。

粗集料按其形式来分，有天然集料和人造集料两种。天然集料技术包括通过碎石、卵石和火山渣等。人造集料可以包括中国工业生产废料、工业发展副产品、建筑生活垃圾(混凝土)经破碎、筛分而成的集料和人工培烧的轻质陶粒等材料。目前预拌混凝土结构主要研究采用一种天然集料，一些国家重工业以及城市也采用传统工业产品废料作骨料，如硬矿渣、煤酐石等。

1.粗集料性质对新拌混凝土进行工作性能的影响

粗集料的颗粒形状和表面结构(平整度和粗糙度)是影响新拌混凝土工作性的主要因素。对于预拌混凝土，由于泵送要求，还对其针状含量和颗粒大小、分级有较多的要求。

除现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52)外，预拌混凝土中使用的骨料还应满足以下要求:

1)针片状结构含量一般不大于10%(质量进行分数),否则易堵泵。

2)骨料级配。粗骨料的连续级配有利于预拌混凝土的泵送。如果某一段只有骨料，特别是大骨料，混凝土容易分离，堵泵。

3)骨料的含水率直接影响预拌混凝土的工作性和强度，因此在生产过程中应准确测定骨料的含水率。

4)粗骨料的最大粒径受泵送高度和输送管径的限制，应符合表2-37的要求。

由表2-37可见：泵送高度越来越高，粗集料粒径应相应措施减小，采用传统碎石时较卵石或者需要一个更小一点的粒径。

2.粗骨料对硬化混凝土力学性能的影响

1)粗骨料表面粗糙有利于水泥浆与骨料的页面强度。试验表明，用卵石配制的混凝土含风化石较多，其破碎指数低于碎石，表面光滑，页面强度低。因此，混凝土的强度会比同比例的碎石混凝土低3~4MPa。

2)近年来伴随着国内外研究许多不同学者进行试验结果证明，粗集料可以最大粒径对硬化后的混凝土结构力学系统性能有很大发展影响。尤其配制富浆混凝土时，增大粗集料最大粒径，会造成 我国混凝土工作强度不断下降，这称为粗集料粒径效应。配制强度要求较高以及混凝土时，混凝土抗压能力强度随粗集料最大粒径逐渐增大而降低，而水灰比高的低强度提高混凝土，粒径大小对混凝土设计强度则无很大程度影响。因此，配制高强混凝土时，宜采用粒径小于20mm的粗集料。粒径效应对各种混凝土抗拉强度的影响比抗压强度分析影响要更大一些。

3)粗集料的粒度效应机理。

①伴随着粗骨料粒径的增加，粗骨料与水泥浆体之间的粘结强度减弱，混凝土内部结构的不连续性增加，混凝土强度降低。

②粗骨料对混凝土中的水泥收缩起限制作用。这是因为粗骨料的弹性模量与水泥浆的弹性模量不同，造成 混凝土中产生拉应力。这类内应力伴随着粗骨料粒径的增大而增大，造成 混凝土强度降低。

③伴随着粗集料粒径的增大，在粗集料界面设计过渡区的Ca(OH)2晶体的定向方式排列不同程度不断增大，使页面管理结构可以削弱，从而降低了商品混凝土的强度。

试验研究表明：混凝土中粒径15~25mm粗集料以及周围环境页面进行裂纹发展宽度为0.1mm左右，裂缝控制长度为粒径周长的2/3.页面产生裂纹与周围产生水泥浆中的裂纹连通得较多;而在5~10mm粒径粗集料使用混凝土中，页面出现裂纹宽度较均匀，仅为0.03mm,裂纹路径长度比例仅为平均粒径周长的1/6.

对于不同粒径的粗骨料，硬化后混凝土下边产生的水囊数量也不同。大粒径粗集料下边的水囊较大且多，下边页面产生的页面缝必然比小粒径的页面缝宽，页面强度自然较低。

3.集料中含粘土、细粉料对混凝土结构力学系统性能的影响

集料中含粘土、石粉等细粉料，一方面会不断增加造成 混凝土发展需水量和混凝土外加剂，另一重要方面，由于粉料聚集在集料进行表面，削弱了集料和水泥浆体系之间的粘结力，从而降低了商品混凝土的力学系统性能。

4.碱-骨料反应

混凝土中的碱与骨料发生反应，骨料的化学成份是活性二氧化硅，产生碱-硅胶，然后吸收水分并膨胀。膨胀应力造成 混凝土开裂，这个过程被称为碱-骨料反应。碱集料反应通常发生在每个m3混凝土的碱含量超过3公斤，集料中含有活性二氧化硅和水。混凝土中的碱来自水泥和混凝土外加剂。水泥中的碱含量约为水泥质量的0.4%~1.5%。水泥强度等级越高，掺量越少，尤其是早强水泥，碱含量越高。混凝土掺有防冻剂，早强剂中也含有一定的碱。无机盐的碱含量见表2-38.各种添加剂的碱含量见表2-39.