【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土，尤其涉及一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法。
技术介绍
1、随着我国建筑行业快速发展，对混凝土工作性能要求不断增加，再加上不同区域、乃至同一区域生产的混凝土用原材料差异较大，传统的依据jgj55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中规定的混凝土制备方法工作量大，浪费大量人力、物力，在一定程度上限制了现代混凝土发展。
2、为科学实现混凝土配合比设计且降低试配工作量，结合jgj55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中配合比设计方法，提出新的评价方法以建立合理的、普适性高的快速确定混凝土配合比的方法是十分有必要的。目前，大部分关于混凝土配合比方面专利都集中在设计方面，如专利cn114702274a公开了一种自密实混凝土配合比设计方法，该方法主要核心是通过构建骨料表面过剩填充模型以确定自密实混凝土配合比。专利cn1 12851222a公开了一种基于建立最优流动体系的机制砂自密实混凝土配合比设计方法，该方法主要是分为制备符合要求的浆体，然后依次为依据计算浆体和机制砂之间工作性关系确定最佳胶砂比，在依据胶砂和碎石之间工作性关系确定最优混凝土配合比。cn115028419a公开了一种自密实混凝土配合比设计方法，主要是利用浆膜层厚度理论去设计混凝土配合比。cn114656204a公开了一种超高性能混凝土配合比设计方法，该方法主要应用二次饱和d-最优化设计方法建立数值模型，优化混凝土配合比，保证混凝土基体达到最大密实。
3、综上，虽然目前对于如何制备及优化混凝土配合比的方法较
技术实现思路
1、本专利技术在现有混凝土配合比设计及优化方法的基础上，利用湿密度测试方法测定不同配合比混凝土空隙率，同时结合骨料级配信息，计算混凝土水膜层厚度(wft)和浆膜层厚度(pft)，研究两者对混凝土工作性影响，然后从wft和pft双约束控制混凝土工作性能机制入手，结合jgj55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中配合比设计方法，建立了利用混凝土wft和pft快速确定设计的混凝土配合比工作性能是否满足要求的方法，提供一种简单快捷、普适性高且实用的筛选合适混凝土配合比的方法。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，包括以下步骤：
4、步骤1、测定和/或计算原材料性能参数；
5、原材料包括固相材料以及浆体材料，其中固相材料包括粗骨料和细骨料；浆体材料包括胶凝材料、水；胶凝材料包括水泥、粉煤灰、矿粉；性能参数包括粗骨料和细骨料密度、粗骨料和细骨料比表面积以及级配参数、胶凝材料密度、水密度；
6、步骤2、建立混凝土浆膜层厚度(pft)和水膜层厚度(wft)与工作性之间的关系；
7、评价混凝土的工作性主要包括混凝土扩展度sf以及流动时间t500，具体方案如下：
8、步骤2.1混凝土工作性测定；
9、通过改变混凝土胶凝材料比例及搭配、砂率、砂级配、碎石级配以及砂中石粉含量设计不同混凝土配合比并测定各组混凝土扩展度sf以及流动时间t500；
10、步骤2.2测定混凝土湿堆积状态下空隙率；
11、将称好的材料按照一定水固比混合均匀后，将制备好的材料放入已知质量和体积的模型器具中并密实，称量总体质量并以此计算模型器具中的材料质量，然后用以下湿密度计算方法计算密实度：
12、
13、式中：v为测定材料的体积；m为测定材料的质量；ρw、ρfa、ρg分别为水、砂、碎石的表观密度；rw、rfa、rg分别为水、砂、碎石的体积与所有固体总体积比值；
14、μ＝(vm-v)/v
15、式中：μ为材料对应的空隙率；vm为模型器具的体积；v测定材料的体积；
16、在实际测定过程中，通过改变水固比计算出测定材料对应的最低空隙率；
17、步骤2.3计算粗、细骨料比表面积；
18、粗、细骨料比表面积具体计算方法如下：
19、
20、式中：a为粗、细骨料计算比表面积；mi为第i级粒径骨料的质量；di为第i级粒径骨料的平均粒径；m为骨料质量，ρ为骨料表观密度；
21、步骤2.4计算混凝土浆膜层厚度(pft)和水膜层厚度(wft)；
22、其中，砂中小于0.075μm的石粉当做胶材计算，浆膜层厚度具体计算方法如下：
23、μ′p＝μp-μamin
24、式中：μp为混凝土浆体率(浆体体积与所有骨料总体积比值)；μamin为混凝土骨料最小空隙率；μ’p为混凝土剩余浆体率；
25、a’s＝afa×rfa+ag×rg
26、式中：afa、ag分别为砂、碎石比表面积；rfa、rg分别为砂、碎石体积与所有固体总体积比值；a’s为所有固体颗粒的比表面积数据；
27、
28、式中：pft为对应混凝土浆膜层厚度；
29、水膜层厚度具体计算方法如下：
30、μ′w＝μw-μp,min
31、式中：μ’w为剩余浆体含水率；μp,min为混凝土最小空隙率；μw为混凝土含水率(用水量体积与所有固体总体积比值)；
32、a1s＝ac×rc+af×rf+as×rs+afa×rfa+ag×rg+asf×rsf
33、式中：ac、af、as、afa、ag以及asf分别为水泥、粉煤灰、矿粉、砂、碎石以及石粉比表面积；rc、rf、rs、rfa、rg以及rsf分别为水泥、粉煤灰、矿粉、砂、碎石以及石粉体积与所有固体总体积比值；a1s为所有固体颗粒的比表面积数据；
34、
35、式中：wft为对应混凝土水膜层厚度；
36、步骤2.5混凝土pft和wft与工作性关系的建立；
37、根据步骤2.1测定的不同混凝土配合比工作性变化以及步骤2.4测定的各混凝土pft和wft数据，得到当混凝土wft为2.0及以上时，对应pft与混凝土扩展度以及t500时间经验公式如下：
38、 性能 公式 系数取值 扩展度 y＝a+b*x a：22.5192；b：0.13876 <![cdata[t<sub>500</sub>]]> y＝a+b*exp(-x/c) 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，所述步骤1中，原材料包括固相材料以及浆体材料，其中固相材料包括粗骨料和细骨料；浆体材料包括胶凝材料、水；胶凝材料包括水泥、粉煤灰、矿粉；性能参数包括粗骨料和细骨料密度、粗骨料和细骨料比表面积以及级配参数、胶凝材料密度、水密度。
3.如权利要求1所述的一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，所述步骤2中，评价混凝土的工作性包括混凝土扩展度SF以及流动时间T500。
4.如权利要求1所述的一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，所述步骤2.2中，在实际测定过程中，通过改变水固比计算出测定材料对应的最低空隙率。
【技术特征摘要】
1.一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用浆膜层厚度和水膜层厚度制备高工作性混凝土的方法，其特征在于，所述步骤1中，原材料包括固相材料以及浆体材料，其中固相材料包括粗骨料和细骨料；浆体材料包括胶凝材料、水；胶凝材料包括水泥、粉煤灰、矿粉；性能参数包括粗骨料和细骨料密度、粗骨料和细骨料比表面积以及级配参...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨加罗，陶俊，张真财，刘宇，吴涛，肖世玉，时宇，
申请(专利权)人：成都建工赛利混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：
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