一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土及其配合比设计方法技术

本发明专利技术通过考虑再生骨料中表面的残余砂浆含量，以再生骨料及人工软石为粗骨料，复掺机制砂与疏浚砂为细骨料探讨了等量砂浆体积混合设计方法，计算疏浚砂混凝土骨料组分的合适配合比，其配合比取决于各自再生混凝土骨料的残余砂浆含量值，所制备的疏浚砂混凝土可用于多种材料、工程领域。而随着河流航道整治等环境治理的推进，产生了大量疏浚砂，处理这些废物较为困难。使用疏浚砂作为骨料来制备新的混凝土是解决上述问题的最佳解决方案之一，且此方法快捷方便，可行性较高。可行性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土及其配合比设计方法


[0001]本专利技术为一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土及其配合比设计方法，涉及的是一种针对疏浚砂进行废物利用的混凝土及其配合比设计方法。

技术介绍

[0002]人口的增长、快速的城市化和对基础设施发展的需求导致了建筑业的大幅增长。同时，随着河流航道整治的推进，产生了大量疏浚砂，处理这些废物较为困难。解决上述问题的最佳解决方案之一是利用疏浚砂，同时结合鹅卵石破碎后形成的人工软石、复掺机制砂和再生骨料，同时作为骨料来制备新的混凝土。传统混合设计方法制备的混凝土混合料具有较高的砂浆含量，这可能是天然振捣混凝土混合料易碎导致机械和耐久性较弱的原因之一。而再生骨料的粘附砂浆可以作为正常制备混凝土的原料的一部分，以本方法制备混凝土，利用等砂浆的原则，可以较大限度地利用建筑废物产生的再生骨料，同时提高疏浚砂混凝土的性能。此方法对废物的回收具有巨大的潜力，把废物作为集料减少了原始废物的使用，一定程度上缓解了废物对环境的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于利用现有废物利用设计理论，提供一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土设计方法，通过建立天然振捣混凝土和疏浚砂混凝土之间的等砂浆体积的关系，计算得到疏浚砂混凝土配合比，设计思想明确，可执行性高，实现了建筑废物的再利用。具体内容如下：
[0004]一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土配合比设计方法，具有粗骨料和细骨料：其粗骨料为再生骨料代替鹅卵石破碎后形成的人工软石，细骨料为复掺机制砂和疏浚砂。
[0005]一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土配合比设计方法，主要包括以下步骤：
[0006]首先，根据对应混凝土的强度等级设计普通振捣混凝土(NVNAC)的配合比如下：
[0007]水泥重量(WNVNAC C)、水重(WNVNAC W)、天然粗骨料(NCA)的重量(WNVNAC NCA)、疏浚砂和复掺机制砂(DS
‑
MS)重量(WNVNAC DS
‑
MS)、SGNCA b(人工软石的体积比重)、SGRCA b(再生骨料的体积比重)和VNVNAC NCA(人工软石的体积密度)。
[0008]进一步的，最大残余砂浆含量混合为：
[0009]RMC
max
＝(1
‑
VNVNAC NCA
×
SGNCA b/SGRCA b)
×
100
[0010]式中，RMC
max
为最大残余砂浆含量。
[0011]实际残余砂浆含量为：
[0012]RMC＝(W
RCA
‑
W
OVA
)/W
RCA
[0013]式中，W
RCA
为再生骨料的初始烘炉干质量，W
OVA
为最终烘箱的干质量。
[0014]进一步的，计算最小残余砂浆含量：
[0015]R
min
＝1
‑
((1
‑
RMC)/VNVNAC NCA)
×
(SGRCA b/SGOVA b)
×
100％
[0016]式中，SGOVA b为疏浚砂混凝土中原始原始骨料的比重。
[0017]进一步的，计算新鲜再生骨料含量(R)：
[0018]R＝1
‑
(1
‑
RMC)/
×
(SGRCA b/SGOVA b)
×
100％
[0019]进一步的，疏浚砂混凝土混合物中的再生骨料和人工软石体积：
[0020]VNVRAC RCA＝P
×
VNVNAC NCA＝P
×
WNVNAC NCA/(SGNCA b
×
1000)
[0021]VNVRAC NCA＝(1
‑
P)
×
R
×
VNVNAC NCA
[0022]式中，VNVRAC RCA为疏浚砂混凝土混合物中再生骨料的体积，VNVNAC NCA为天然振捣混凝土的人工软石体积，VNVRAC NCA为疏浚砂混凝土混合物中人工软石的体积。
[0023]进一步的，疏浚砂混凝土混合物中要求再生骨料和人工软石的质量：
[0024]WNVRAC
‑
E RCA＝VNVRAC RCA
×
SGRCA b
×
1000
[0025]WNVRAC
‑
E NCA＝VNVRAC NCA
×
SGNCA b
×
1000
[0026]式中，WNVRAC
‑
E RCA为疏浚砂混凝土混合物中要求再生骨料的质量，WNVRAC
‑
E NCA为疏浚砂混凝土混凝土混合物中要求人工软石的质量。
[0027]进一步的，疏浚砂混凝土的新鲜砂浆体积：
[0028]VNVNAC MV＝1
‑
VNVNAC NCA
[0029]VNVRAC
‑
E RMV＝WNVRAC
‑
E RCA
×
(1
‑
((1
‑
RMC)/VNVNAC NCA)
×
(SGRCA b/SGOVA b))
[0030]VNVRAC
‑
E FMV＝VNVNAC MV
‑
VNVRAC
‑
E RMV
[0031]式中，VNVNAC MV为天然振捣混凝土的体积，VNVRAC
‑
E RMV为疏浚砂混凝土混合物的残余砂浆体积，VNVRAC
‑
E FMV为疏浚砂混凝土混合物的新鲜砂浆体积。
[0032]进一步的，计算疏浚砂混凝土中每立方米所需水、水泥、疏浚砂和复掺机制砂的质量：
[0033]WNVRAC
‑
E W＝WNVNAC W
×
VNVRAC
‑
E FMV/VNVNAC MV
[0034]WNVRAC
‑
E C＝WNVNAC C
×
VNVRAC
‑
E FMV/VNVNAC MV
[0035]WNVRAC
‑
E DS
‑
MS＝WNVNAC DS
‑
MS
×
VNVRAC
‑
E FMV/VNVNAC MV
[0036]式中，WNVRAC
‑
E W为疏浚砂混凝土混合物中最终要求水的质量，WNVRAC
‑
E C为疏浚砂混凝土混合物中最终要求水泥的质量，WNVRAC
‑
EDS
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土，其特征在于，具有粗骨料和细骨料：粗骨料为再生骨料代替鹅卵石破碎后形成的人工软石，细骨料为复掺机制砂和疏浚砂。2.一种等砂浆体积法的疏浚砂混凝土配合比设计方法，其特征在于，主要步骤如下：步骤1：根据对应等级混凝土设计天然振捣混凝土(NVNAC)的配合比如下，主要掺量如下：水泥重量(WNVNAC C)、水重(WNVNAC W)、天然粗骨料人工软石(NCA)的重量(WNVNAC NCA)、疏浚砂和复掺机制砂(DS
‑
MS)的重量(WNVNAC DS
‑
MS)、SGNCA b(人工软石的体积比重)、SGRCA b(再生骨料(RCA)的体积比重)、VNVNAC NCA(天然粗骨料人工软石的体积密度)；步骤2：最大残余砂浆含量混合：RMC
max
＝(1
‑
VNVNAC NCA
×
SGNCA b/SGRCA b)
×
100式中，RMC
max
为最大残余砂浆含量；实际残余砂浆含量为：RMC＝(W
RCA
‑
W
OVA
)/W
RCA
式中，W
RCA
为疏浚砂混凝土的初始烘炉干质量，W
OVA
为最终烘箱的干质量；步骤3：计算最小残余砂浆含量：R
min
＝1
‑
((1
‑
RMC)/VNVNAC NCA)
×
(SGRCA b/SGOVA b)
×
100％式中，SGOVA b为疏浚砂混凝土中原始骨料的比重；步骤4：计算新鲜再生骨料含量(R)：R＝(1
‑
(1
‑
RMC)/
×
(SGRCA b/SGOVA b))
×
100％步骤5：疏浚砂混凝土混合物中的再生骨料和人工软石的体积：VNVRAC RCA＝P
×
VNVNAC NCA＝P
×
WNVNAC NCA/(SGNCA b
×
1000)VNVRAC NCA＝(1
‑
P)
×
R
×
VNVNAC NCA式中，VNVRAC RCA为疏浚砂混凝土中再生骨料的体积，VNVNAC NCA为天然振捣混凝土的人工软石体积，VNVRAC NCA为疏浚砂混凝土中人工软石的体积，P为再生骨料的代替率；步骤6：疏浚砂混凝土混合物中要求再生骨料和人工软石的质量：WNVRAC
‑
E RCA＝VNVRAC RCA
×
SGRCA b
×
1000WNVRAC
‑
E NCA＝VNVRAC NCA
×
SGNCA b
×
1000式中，WNVRAC
‑
E RCA为疏浚砂混凝土中要求再生骨料的质量，WNVRAC
‑
E NCA为疏浚砂混凝土中要求人工软石的质量；步骤7：疏浚砂混凝土的新鲜砂浆体积：VNVNAC MV＝1
‑
VNVNAC NCAVNVRAC
‑
E RMV＝VNVRAC
‑
E RCA
×
(1
‑
((1
‑
RMC)/VNVNAC NCA)
×
SGRCA b/SGOVA b)VNVRAC
‑
E FMV＝VNVNAC MV
‑
VNVRAC
‑
E RMV式中，VNVNAC MV为天然振捣混凝土砂浆的总体积，VNVRAC
‑
E RMV为疏浚砂混凝土的残余砂浆体积，VNVRAC
‑
E FMV为疏浚砂混凝土的新鲜砂浆体积；步骤8：疏浚砂混凝土中每立方米所需水、水泥、疏浚砂和复掺机制砂的质量：WNVRAC
‑
E W＝WNVNAC W
×

【专利技术属性】
技术研发人员：桑勇，翟华，胡啸宇，秦鑫，杨欣程，柏甲鹏，秦晨晨，王体根，关明亮，马鑫宇，周阳，王亮，邓汉章，王志良，张韬，
申请(专利权)人：长江南京航道工程局，
类型：发明
国别省市：