[发明专利]清水混凝土配合比设计方法以及相关清水混凝土

权利要求书

1.一种清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述清水混凝土配合比设计方法包括以下步骤：

1)对石进行自然堆积，得到所述石的质量m1和所述石的自然堆积孔隙率α₁；

2)用砂对所述石进行紧密填充，得到所述砂的质量m2、所述砂的紧密堆积孔隙率α₂、所述砂和所述石的紧密堆积孔隙率β和所述砂的0.315mm以上部分的质量m3；

3)根据强度设计理论，确定水胶比，结合各胶材比例，配制浆体，测量所述浆体的密度；

4)计算所述石的比表面积和所述砂的所述0.315mm以上部分的比表面积；

5)根据所述石的所述质量m1和所述石的所述比表面积计算所述石的表面积，根据所述砂的所述0.315mm以上部分的所述质量m3和所述砂的所述0.315mm以上部分的所述比表面积计算所述砂的所述0.315mm以上部分的表面积；

6)用所述水胶比的净浆均匀包裹所述砂和所述石，所述净浆的包裹厚度为0.3mm或0.4mm，计算所述净浆的体积，如果所述净浆的所述体积、所述砂的所述0.315mm以上部分的体积和所述石的体积之和大于单位体积，则同比例减少所述砂和所述石的用量，重复所述步骤5)，直至所述的净浆的体积、所述砂的所述0.315mm以上部分的体积和所述石的体积之和等于所述单位体积；如果所述的净浆的体积、所述砂的所述0.315mm以上部分的体积和所述石的体积之和小于所述单位体积，则用所述净浆补充至所述单位体积；

7)依据所述净浆的所述体积和所述砂的所述0.315mm以下部分的体积得到所述浆体的体积；依据所述浆体的所述体积和所述浆体的所述密度，计算所述浆体的质量及各所述胶材的质量和用水量；结合所述砂的质量m2和所述石的质量m1，得出所述清水混凝土配合比。

2.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤1)中，测量得到所述石的自然堆积密度ρ₀，所述石的所述自然堆积孔隙率α₁依据α₁＝(1-ρ₀/ρ)×100％得到，其中ρ为所述石的表观密度。

3.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤2)中，测量得到所述砂的紧密堆积密度ρ₁，所述砂的所述紧密堆积孔隙率α₂依据α₂＝(1-ρ₁/ρ₂)×100％得到，其中ρ₂为所述砂的表观密度。

4.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤2)中，依据β＝α₁×α₂得到所述砂和所述石的所述紧密堆积孔隙率β。

5.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述砂的所述0.315mm以上部分的所述质量m3依据m3＝m2×A得到，其中A为所述砂的所述0.315mm以上部分所占的比例。

6.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述强度设计理论为《JGJ 55-2011普通混凝土配合比设计规程》第四章和第五章的内容。

7.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述石的比表面积为所述石通过筛孔的百分率和所述筛孔的比表面积系数的乘积之和；所述砂的所述0.315mm以上部分的比表面积为所述砂的所述0.315mm以上部分通过筛孔的百分率和所述筛孔的比表面积系数的乘积之和。

8.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，在所述步骤6)中，所述净浆的所述体积为所述石的所述表面积和所述砂的所述0.315mm以上部分的所述表面积之和乘以所述净浆的所述包裹厚度。

9.根据权利要求1所述的清水混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述清水混凝土配合比设计方法还包括步骤：对所述净浆的包裹厚度为0.3mm获得的第一配合比和所述净浆的包裹厚度为0.4mm获得的第二配合比进行混凝土工作性能、力学性能和耐久性能测试，选择性能更好的配合比作为最终清水混凝土配合比。

10.一种清水混凝土，其特征在于，采用根据权利要求1-9任一项所述的清水混凝土配合比设计方法设计而成。