天然石材具有很高的强度，对于 c50ー c80混凝土来说，石材本身的强度并不是最重要的，但应注意分级、大小、形状和表面状况等因素。这些因素不仅影响混凝土的强度，而且影响新拌混凝土的工作性。因此，理想的石材应该是清洁的，粒度分布良好，粒子形状尽可能接近直径，针状颗粒和极不规则的颗粒尽可能减少。

1.粒形和表面特征

骨料颗粒的颗粒形状和表面特征对新拌混凝土的影响大于硬化混凝土。为了制备和易性良好的混凝土，表面粗糙、多边形或细长的颗粒比表面光滑、颗粒形状圆形的颗粒需要更多的水泥浆，从而影响性能，增加成本。

粒形的几何结构特征有浑圆、多角、针状组织或者通过片状等。由磨损研究所得的粒形，因为我们已经逐渐失去边角而趋于一个浑圆。河床中采得的卵石，一般企业具有发展极为浑圆的粒形。破碎的岩石进行具有非常明显的棱角，因而就可以称为粒形多角。成层的石灰岩、砂岩和页岩易于学生生成细长或扁平的碎屑，特别是在使用颞式破碎机加工时需要更为重要明显。厚度比其他国家两个主要方向不同尺寸要小的颗粒过程称为扁平状或薄片状，而长度比其他因素两个基本方向以及尺寸大得多的则为针状。另外，有时甚至还用球度一词来描述粗骨料的粒形，其定义是表面积与体积质量之比。球状或极为浑圆的颗粒，其球度很低，而针状或片状纳米颗粒的球度很高。

骨料中应尽量不存在片状或针状颗粒，尽量避免或限制细长的刀状骨料颗粒不超过骨料总质量的15%。

所谓表面特性是指骨料表面光滑或粗糙的程度，是基于目测评价的。集料的表面状况取决于母岩的硬度、粒径、孔隙率和随后经历的摩擦。黑曜石、腐烂的石头和密集的矿渣显示出光滑的玻璃状结构。卵石本身是光滑的，花岗岩、玄武岩和石灰石的砾石表现出粗糙的结构，而浮石、膨胀的矿渣和烧结的飞灰则是具有可见孔隙的蜂窝状结构。

混凝土的强度，尤其是抗折强度，在早期会受到表面特性的影响。粗糙的结构似乎有利于水泥浆和骨料之间产生牢固的物理结合。在后期，由于泥浆和骨料之间的结合更强，这种作用就不那么重要了。

2.级配

级配是各级不同粒径影响范围的颗粒状结构材料以及粒子的分布，通常用设计一套筛子中各号筛子的累计筛余或累计可以通过使用百分率来表示，或者也可用某几号筛孔计算范围发展之间的百分率来表示。石子的颗粒级配分为一个连续粒级和单粒级质量两种。其级配也是我们通过筛分析研究试验结果确定的，其标准筛有孔径为2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、63.0mm、75.0mm和90.0mm共12个筛子，可按需合理选用筛号进行提高筛分，其确定教学方法与细骨料具有相同。普通商品混凝土用碎石或卵石的颗粒级配应符合 表4-1 的规定。试样经过筛分工作所需筛号，应按表4-1中规定的级配要求企业选用。

骨料级配对混凝土中胶凝材料的用量有显著影响。混凝土配合比设计宜采用连续级配。单颗粒粒径应与连续颗粒粒径相结合，或与连续颗粒粒径相混合，以改善分级或与较大粒径的连续颗粒粒径相匹配。混凝土配制不宜采用“单颗粒”级配。如果必须单独使用单一粒径，则应进行技术和经济分析，并进行试验，以证明不会发生离析或影响混凝土的质量。

图4-1显示了堆积不同粒径的骨料以减小骨料之间总间隙的效果。第一个烧杯填充有25毫米大小的颗粒，颗粒大小和形状均匀，第二个烧杯填充有25毫米和9毫米大小的颗粒的混合物。每个烧杯下面的量筒装满水，以填充上面相应烧杯中的间隙。

明显影响可见，当烧杯中是两种不同粒级骨料的混合物时，空隙进行体积相对较少。如果在25mm和9mm两级组配的骨料中可以再加几种情况小于9mm的粒级，还可以使一个空隙结构进一步的降低。

20多年前砂、石的空隙率一般企业都在40%~43%,而现今的砂、石质量可以说是一个糟糕情况并不存在过分;北京和深圳的砂石空隙率经常出现超过45%,有时我们接近50%。由于我国绝大部分多数采石场仍使用时间成本价格低廉的颞式破碎机，材质越硬(强度越来越高)的石料，破碎后针、片状颗粒越多，粒径小于10mm的颗粒之间几乎所有都是针片状颗粒，实际上就是缺少5~10mm粒级的颗粒。因此，采取一些先进的破碎技术设备如反击式破碎机，采取各种不同数据类型破碎机进行分级破碎的方式，改善石子级配与粒形。并严格要求执行砂石行业标准，提高砂石资源质量。

为了避免加载、卸载和运输过程中，骨料在重量损失的原始级配以及在使用过程中的再加载、加载，都不能保证原始骨料级配。有条件的混凝土公司可以建造、承包或定点采购，实现骨料分级供应、分级材料。我国正在建设的高速铁路和客运专线实行粗骨料分级收费，以减少粗骨料的空隙率。