本发明专利技术提供了一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：准备轻骨料、水泥、粉煤灰、减水剂以及拌合水，按照比例提取相应数量骨料颗粒，获取轻骨料的关键形态参数：孔隙率相关系数、包裹层厚度相关系数、圆度相关系数与棱角度相关系数等；以此为重构基础，计算达到相应性能要求的高强高性能混凝土的重构初始系数，并据此制备重构浆体，获取可量化提升的重构后的轻骨料，最终制备宏观性能可控的高强高性能的轻骨料混凝土。本发明专利技术重构的轻骨料可以实现骨料结构及性能量化提升，配制出高强高性能的轻骨料混凝土，且可量化控制轻骨料混凝土的强度、耐久性与耗能能力，扩大了轻骨料混凝土的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法。
技术介绍
1、轻骨料混凝土具有很多优势，如建筑物自重低，地基承载力小，抗震性能强，具有良好发展前景。但受轻质骨料影响，其主要应用于中低强度混凝土结构，直接限制了在建筑结构特别是高强高性能混凝土结构的进一步应用。
2、配制该类型高强高性能混凝土必然需要高性能轻骨料。我国轻骨料的年产量己有相当规模，可是其中主要性能如强度、吸水率指标等能够达到高强轻骨料指标的优质轻骨料很少。高强与高性能轻骨料的缺乏使得些大型工程建设缺乏充足的原料供应，轻骨料性能上的不足也使轻骨料混凝土的强度、延性、耗能能力与耐久等宏观性能难以满足要求，且不能实现对轻骨料混凝土强度、延性、耗能能力与耐久性的量化可控。
3、因此，亟需一种高强度、延性好、耐久性好且能实现宏观性能量化可控的高强高性能轻骨料混凝土，以充分利用浮石、火山渣、陶粒或煤矸石等大量轻骨料，满足重大工程的设计要求，提高其应用范围与质量。
4、基于此，提出了一种可实现强度、延性与耐久性等宏观性能量化可控的形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：</p>3、s1、准备轻骨料、河砂、水泥、粉煤灰、减水剂及拌合水，拌合水具体为淡水，在室温条件下对轻骨料进行筛选及风干处理；
4、s2、按照比例提取相应数量骨料颗粒，并测量轻骨料的孔隙率k1、圆度k3、棱角度k4，并取实测平均值；
5、s3、由普通轻骨料混凝土的延性、耗能能力、强度、氯离子抗渗性，按照公式根据标准进行混凝土的配合比设计，并依据轻骨料1小时吸水量添加附加水，按照粗骨料、胶凝材料、细骨料的顺序投入到搅拌机中干搅3min，待所有原料充分搅拌均匀后边搅边缓慢倒入带有减水剂的拌合水，继续搅拌至均匀，将其浇筑到模具中进行标准养护和规定测试，得到普通轻骨料混凝土的延性、耗能能力、强度与氯离子抗渗性；
6、s4、由普通轻骨料混凝土的延性、耗能能力、强度、氯离子抗渗性，按照公式计算高强高性能混凝土的重构初始系数，水灰比α、粉煤灰掺量β和胶骨比γ；
7、按照下列物理模型计算重构初始参数：
8、k1u＝(l1α+m1β+n1γ)k1
9、k2u＝(l2α+m2β+n2γ)k2
10、k3u＝(l3α+m3β+n3γ)k3
11、k4u＝(l4α+m4β+n4γ)k4
12、式中：l1～l4——水灰比孔隙率相关系数、包裹层厚度相关系数、圆度相关系数与棱角度相关系数；
13、m1～m4——粉煤灰掺量孔隙率相关系数、包裹层厚度相关系数、圆度相关系数与棱角度相关系数；
14、n1～n4——胶骨比孔隙率相关系数、包裹层厚度相关系数、圆度相关系数与棱角度相关系数；
15、
16、式中：——孔隙率延性相关系数、耗能能力相关系数、强度相关系数、氯离子抗渗性相关系数；
17、ω1,ω2,ω3,ω4——包裹层厚度延性相关系数、耗能能力相关系数、强度相关系数、氯离子抗渗性相关系数；
18、λ1,λ2,λ3λ4——圆度延性相关系数、耗能能力相关系数、强度相关系数、氯离子抗渗性相关系数；
19、ρ1,ρ2,ρ3——棱角度延性相关系数、耗能能力相关系数、强度相关系数、氯离子抗渗性相关系数
20、s5、按照重构初始系数制备重构浆体，将重构浆体与轻骨料按照胶骨比混合搅拌45-210s，确保浆液紧密地包裹骨料而不离析，振动搅拌完成的轻骨料10-20s以从骨料表面去除多余的浆体，将强化骨料均匀铺摊并在标准条件下养护7天，待骨料自然晾干至包裹层完全硬化即得到重构后的轻骨料；
21、s6、再次根据标准进行混凝土的配合比设计，并依据轻骨料1小时吸水量添加附加水，按照粗骨料、胶凝材料、细骨料的顺序投入到搅拌机中干搅3min，待所有原料充分搅拌均匀后边搅边缓慢倒入带有减水剂的拌合水，继续搅拌至均匀，将其浇筑到模具中进行标准养护和规定测试。
22、作为本专利技术的进一步说明，所述轻骨料具体为浮石、火山渣、陶粒或煤矸石。
23、作为本专利技术的进一步说明，s2或s5中按照每5kg轻骨料选取30个骨料的比例，抽取轻颗粒测量骨料的形态参数。
24、作为本专利技术的进一步说明，s3中的测试是采用压力试验机，以5kn/s的速度进行加载，当轴力下降到峰值荷载的85％时，停止加载，得到轻骨料混凝土的强度；
25、采用量程2000kn的电液伺服岩石三轴仪、动态采集仪和电阻应变片来获取混凝土的延性与耗能能力，加载方式选择位移控，加载速度为0.05mm/min；
26、采用位移延性系数μ来反映强化轻骨料混凝土的延性变化；
27、
28、式中：ε0.8——应力下降到80％峰值应力时所对应的应变值；
29、ε0——混凝土的峰值应变。
30、以耗能系数η定量评估材料轴压耗能能力，基于应力-应变全曲线，对耗能系数进行计算，得到轻骨料混凝土的耗能能力；
31、通过rcm法进行抗氯离子渗透试验，得到轻骨料混凝土的氯离子扩散系数。
32、作为本专利技术的进一步说明，s4中粉煤灰掺量具体为粉煤灰用量占胶凝材料质量的百分比。
33、作为本专利技术的进一步说明，s5中将水泥、粉煤灰与淡水放入立式搅拌机中搅拌3～5分钟，制备重构浆体。
34、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
35、本专利技术重构的轻骨料可以实现其孔隙结构及性能的量化改善，配制出高强高性能的轻骨料混凝土，且可通过控制轻骨料混凝土的重构初始系数，具体为水灰比、粉煤灰掺量与胶骨比来量化重构后轻骨料混凝土的强度、耐久性与耗能能力等宏观性能，扩大了轻骨料混凝土的应用范围。
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【技术保护点】
1.一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述轻骨料具体为浮石、火山渣、陶粒或煤矸石。
3.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，S2或S5中按照每5kg轻骨料选取30个骨料的比例，抽取轻颗粒测量骨料的形态参数。
4.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，S3中的测试是采用压力试验机，以5kN/s的速度进行加载，当轴力下降到峰值荷载的85％时，停止加载，得到轻骨料混凝土的强度；
5.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，S4中粉煤灰掺量具体为粉煤灰用量占胶凝材料质量的百分比。
6.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，S5中将水泥、粉煤灰与淡水放入立式搅拌机中搅拌3～5分钟，制备重构浆体。
【技术特征摘要】
1.一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述轻骨料具体为浮石、火山渣、陶粒或煤矸石。
3.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性能混凝土的制备方法，其特征在于，s2或s5中按照每5kg轻骨料选取30个骨料的比例，抽取轻颗粒测量骨料的形态参数。
4.根据权利要求1所述的一种形态重构多孔轻骨料高强高性...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永圣，于伟，伊明刚，黄一杰，聂瑞锋，
申请(专利权)人：山东省公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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