一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，公开了一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，通过硅胶液包裹、图像处理实现了骨料比表面积的测试，获得骨料的比表面积，并根据透水混凝土裹浆厚度能够快速、准确地计算确定骨料与水泥浆料的配比用量，为透水混凝土配合比设计及优化提供了技术支持；而且透水混凝土骨料裹浆厚度计算前，引入均匀性指数作为基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计准确性判断依据，能够确保骨料裹浆厚度误差较小的同时，保证透水混凝土的强度和透水性能达到最佳。土的强度和透水性能达到最佳。土的强度和透水性能达到最佳。

【技术实现步骤摘要】
一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，公开了一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法。

技术介绍

[0002]透水混凝土是依靠浆体包裹粗骨料相互胶结而成的一种多孔隙材料，广泛应用于河道护岸、边坡防护、停车场等领域。相关研究表明，粗骨料表面浆体的厚度以及其均匀性直接影响了透水混凝土的孔隙率和力学性能。在保证最佳用水量的情况下，适当增加水泥浆料用量会使骨料裹浆厚度增大，从而使透水混凝土的强度和透水性能达到最佳；但过多的浆体用量会导致裹浆厚度不均匀，甚至出现“沉浆封底”现象。因此，需要对裹浆厚度进行控制计算，有利于高性能透水混凝土的制备及应用。
[0003]目前，裹浆厚度的测试方法主要有两种，即切割法和包裹法。切割法通过切割混凝土，划分切面网格，利用裂缝宽度仪测试裹浆厚度，该方法思路清晰，但制备和切割过程较繁琐，对于粒径较大的骨料切割过程较困难。包裹法首先需要对骨料比表面积进行计算，再根据浆体包裹前后的质量及浆体密度，确定浆体体积，从而计算裹浆厚度，该方法过程简单，但在计算骨料比表面积过程中假定骨料为球体模型，采用球体表面积及体积公式确定骨料的比表面积，导致裹浆厚度测试结果与实际裹浆厚度有较大的偏差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，根据透水混凝土裹浆厚度快速、准确地计算确定骨料与水泥浆料的配比用量，为透水混凝土配合比设计及优化提供了技术支持，且能够确保骨料裹浆厚度误差较小的同时，保证透水混凝土的强度和透水性能达到最佳。
[0005]为达上述目的，本专利技术提供了一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，包括：透水从混凝土用骨料中取骨料样品进行清洗、干燥处理，以处理后的骨料样品作测试样，将测试样浸渍硅胶液后取出，硅胶液固化后获得具有硅胶包裹层的测试样；脱去测试样的硅胶包裹层并测量硅胶包裹层面积，计算测试样的比表面积；将所述骨料与水泥浆料按配比进行透水混凝土配制，所述水泥浆料包括水泥、水和外加剂；其中骨料与水泥浆料的配比根据计算确定，为水泥浆料用量，为水泥浆料冗余系数，取值范围为0.8～2.5，为水泥浆料密度，为透水混凝土设计裹浆厚度，为骨料用量，为测得的测试样比表面积；将新拌透水混凝土装入底部带有筛网的容器内静置到无浆体滴落时，将容器内的透水混凝土按照上层、中层、下层厚度比为1:1:1进行分层，每层取相同质量的拌合物样品，获得拌合物样品的骨料表面浆体量；
根据容器上层、中层及下层对应的拌合物样品的骨料表面浆体量，计算水泥浆料包裹均匀性指数，其中为上层拌合物样品的骨料表面浆体量，为中层拌合物样品的骨料表面浆体量，为下层拌合物样品的骨料表面浆体量；若水泥浆料包裹均匀性指数大于等于水泥浆料包裹均匀性指数的预设阈值，则骨料与水泥浆料的配比满足设计要求，否则调整水泥浆料冗余系数并进行透水混凝土配制，直至水泥浆料包裹均匀性指数大于等于水泥浆料包裹均匀性指数的预设阈值。
[0006]进一步地，所述硅胶液粘度为20
‑
25，硬度为18
‑
23A
°
。
[0007]进一步地，所述硅胶液的制备方法包括：取硅胶100～120份，硅胶固化剂1～2.5份，均匀搅拌1～5min，静置5～30min，使硅胶液的流动度在135mm～190mm。
[0008]进一步地，将测试样浸渍硅胶液后取出，硅胶液固化后获得具有硅胶包裹层的测试样的步骤包括：将一铁丝网置于容器中，然后加入硅胶液，将测试样放入铁丝网中， 浸渍1～5min后提起铁丝网，使包裹在测试样上多余的硅胶液流出，待硅胶包裹层晾干固化。
[0009]进一步地，脱去测试样的硅胶包裹层并测量硅胶包裹层面积，并计算获得测试样的表面积的方法包括：将固化后的硅胶包裹层从测试样上剥离，将硅胶包裹层裁剪成平面状薄片；将平面状薄片铺设于水平台上，并在水平台上放置面积已知的参照物，采用相机拍摄获得同时含有参照物以及骨料样品的所有平面状薄片的图像；利用图像处理软件获得图像的单位像素面积、图像上参照物的像素数以及同一样品的所有平面状薄片的像素数，并根据公式计算对应样品的硅胶包裹层面积，其中为骨料表面平均粗糙度修正系数，骨料表面平均粗糙度＜200μm时，取1.0，介于200～500μm时，取1.05，＞400μm时，取1.1；为测试样内第个样品的硅胶包裹层面积，为参照物的面积，为图像上对应样品的所有平面状薄片的像素数之和，为图像上参照物的像素数。
[0010]测试样的比表面积，为第个测试样的硅胶包裹层面积，为第个测试样的质量，为测试样所包含的样品数。
[0011]进一步地，所述水泥浆料包裹均匀性指数的预设阈值为0.94。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过硅胶液包裹、图像处理实现了骨料比表面积的测试，获得骨料的比表面积，并根据透水混凝土裹浆厚度快速、准确地计算确定骨料与水泥浆料的配比用量，为透水混凝土配合比设计及优化提供了技术支持；而且透水混凝土骨料裹浆厚度计算前，引入均匀性指数作为基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计准确性判断依据，能够确保骨料裹浆厚度误差较小的同时，保证透水混凝土的强度和透水性能达到最佳。
附图说明
[0013]图1为实施例1或实施例2中基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法流程图。
具体实施方式
[0014]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0015]实施例1，参见图1，一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，包括：从透水混凝土用骨料中取骨料样品进行清洗、干燥处理，以处理后的骨料样品作测试样，将测试样浸渍硅胶液后取出，硅胶液固化后获得具有硅胶包裹层的测试样；脱去测试样的硅胶包裹层并测量硅胶包裹层面积，计算测试样的比表面积；将所述骨料与水泥浆料按配比进行透水混凝土配制，所述水泥浆料包括水泥、水和外加剂；其中骨料与水泥浆料的配比根据计算确定，为水泥浆料用量，为水泥浆料冗余系数，取值范围为0.8～2.5，为水泥浆料密度，为透水混凝土设计裹浆厚度，为骨料用量，为测得的测试样比表面积；将新拌透水混凝土装入底部带有筛网的容器内静置到无浆体滴落时，将容器内的透水混凝土按照上层、中层、下层厚度比为1:1:1进行分层，每层取相同质量的拌合物样品，获得拌合物样品的骨料表面浆体量；根据容器上层、中层及下层对应的拌合物样品的骨料表面浆体量，计算水泥浆料包裹均匀性指数，其中为上层拌合物样品的骨料表面浆体量，为中层拌合物样品的骨料表面浆体量，为下层拌合物样品的骨料表面浆体量；若水泥浆料包裹均匀性指数大于等于预设阈值，则骨料与水泥浆料的配比满足设计要求，否则调整水泥浆料冗余系数并进行透水混凝土配制，直至水泥浆料包裹均匀性指数大于等于预设阈值。
[0016]在本实施例中，通过硅胶液包裹、图像处理实现了骨料比表面积的测试，获得骨料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，其特征在于，包括：从透水混凝土用骨料中取骨料样品进行清洗、干燥处理，以处理后的骨料样品作测试样，将测试样浸渍硅胶液后取出，硅胶液固化后获得具有硅胶包裹层的测试样；脱去测试样的硅胶包裹层并测量硅胶包裹层面积，计算测试样的比表面积；将所述骨料与水泥浆料按配比进行透水混凝土配制，所述水泥浆料包括水泥、水和外加剂；其中骨料与水泥浆料的配比根据计算确定，为水泥浆料用量，为水泥浆料冗余系数，取值范围为0.8～2.5，为水泥浆料密度，为透水混凝土设计裹浆厚度，为骨料用量，为测得的测试样比表面积；将新拌透水混凝土装入底部带有筛网的容器内静置到无浆体滴落时，将容器内的透水混凝土按照上层、中层、下层厚度比为1:1:1进行分层，每层取相同质量的拌合物样品，获得拌合物样品的骨料表面浆体量；根据容器上层、中层及下层对应的拌合物样品的骨料表面浆体量，计算水泥浆料包裹均匀性指数，其中为上层拌合物样品的骨料表面浆体量，为中层拌合物样品的骨料表面浆体量，为下层拌合物样品的骨料表面浆体量；若水泥浆料包裹均匀性指数大于等于水泥浆料包裹均匀性指数的预设阈值，则骨料与水泥浆料的配比满足设计要求，否则调整水泥浆料冗余系数并进行透水混凝土配制，直至水泥浆料包裹均匀性指数大于等于水泥浆料包裹均匀性指数的预设阈值。2.根据权利要求1所述的基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述硅胶液粘度为20
‑
25，硬度为18
‑
23A
°
。3.根据权利要求2所述的基于裹浆厚度的透水混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述硅胶液的制备方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：董世艳，李谦，徐长生，郭景生，张瑞，郭金龙，杨大伟，刘大平，张小平，吴科，孙宗宇，叶靖，张卓宇，展宗涛，许杰祥，纪成，刘来宝，辜涛，张礼华，
申请(专利权)人：西南科技大学中铁九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：