[发明专利]骨料层叠混凝土及变频加压振动制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土，尤其涉及了一种骨料层叠混凝土及变频加压振动制备方法。

背景技术

混凝土作为典型受压的构件用于结构柱及大坝等相关构造物，其单位截面的抗压强度还有提高的空间。混凝土由于施工时的流动性和密实度的要求，需要配置较高比率的砂浆，也需要加入较高比率的水，这些砂浆和水在混凝土固化时及固化后，砂浆中的水份蒸发成为闭口或开口的空隙，对混凝土最终的强度和长期蠕变都是不利的。

发明内容

本发明针对现有技术中混凝土中水泥用量大，生产成本高，混凝土中的骨料为无规则随机排列，不利于抗压等缺点，提供了一种混凝土内的骨料与压力方向趋于垂直，骨料与骨料之间层叠排列，具有混凝土内空隙少，抗渗性能好，水泥用量少，混凝土的密实度高，耐压，防水和密封性能高的骨料层叠混凝土。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

骨料层叠混凝土，包括骨料、砂与水泥，所述的骨料最大剖切面S1与压力方向的垂直面S2的锐角夹角为a，a＜45°的骨料占总骨料数的比例为55%～92%。

作为优选，所述的a＜45°的骨料占总骨料数的比例为58%～88%。

作为优选，所述的对于垂直受力的结构，超过56%的骨料趋于水平层叠状排列。

作为优选，所述的对于水平受力的结构，超过56%的骨料趋于竖直状排列。

作为优选，所述的骨料包括粗骨料、细骨料，单位体积混凝土内，粗骨料的体积占混凝土体积的比例为52%～85%，粗骨料由四种以上的不同筛孔直径筛出的骨料组成，筛孔直径大于2.5mm。

作为优选，所述的粗骨料的体积占混凝土（1）体积的比例为54%～79%，各筛孔直径之间的关系为：a、最大筛孔直径为D±5mm，b、第二筛孔直径为D/2.424±3mm，c、第三筛孔直径为D/4.444±2mm，d、第四筛孔直径为D/10±1mm，D为最大级粗骨料基准粒径，最大筛孔筛出的粗骨料体积为混凝土的71.76%±5%，第二级粗骨料的体积为混凝土的4.89%±3%，第三级的粗骨料体积为混凝土的1.56%±1%，第四级的粗骨料体积为混凝土的1.5%±1%。

骨料层叠混凝土变频加压振动制备方法，包括上述的骨料，包括以下步骤：

a、将骨料和砂、水泥、水进行混合搅拌；

b、将搅拌后的混凝土分层铺设到浇筑处；

c、用变频振动器振动混凝土，振动的同时进行加压或在振动后混凝土初凝时间范围内进行加压；

d、振动或加压到混凝土下部的砂和水泥冒至混凝土表面为止。

作为优选，所述的步骤c中变频振动器的振动频率由大到小渐变。

作为优选，所述的步骤c中变频振动器的振动频率由小到大渐变。

作为优选，所述的步骤c中变频振动器为插入式振动器或混凝土表面振动器。

在单位体积内不断放入不同直径的小球，从理论上说是能够接近于完全填满的。具体情况时，我们用密排面心立方模型进行模拟计算，如图2所示，取一个最小重复单元，长度为a，立方体的体积为：a³，该单元有4个大球，大球半径为R=0.3535a，大球总体体积为：VR=4×(4/3πR³)≈0.74a³

大球R之间可以放置4个半径为r1的小球，通过计算可得r1≈0.293a,Vr1≈5.27a³；

大球R与之间小球r1之间可以放置32个半径为r2的小球，通过计算可得r2≈0.159a，Vr2≈6.74a³；

大球R与小球r2之间可以放置32个半径为r3的小球，通过计算可得r3≈0.076a,Vr3≈0.74a³；

如表1所示，当取容器边长为56.57709×56.57709×56.57709的立方体时，在该立方体内可以放入半径R为20mm的大球共4个；半径r1为8.29mm的小球4个，半径r2为4.5mm的小球32个，半径r3为2.15mm的小球32个，放入四组球时，所有球体的总体积占立方体体积的比例为86.76%。

表1

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明中混凝土内的骨料与压力方向趋于垂直，骨料与骨料之间层叠排列，具有混凝土内空隙少，耐压、抗渗性能好，水泥用量少，混凝土的密实度高，防水和密封性能高等优点。

附图说明

图1是现有的骨料自由分布的剖视图。