[发明专利]一种机制砂自密实混凝土的配合比设计与优选方法

权利要求书

1.一种机制砂自密实混凝土的配合比设计与优选方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)测定粉体材料的表观密度、机制砂颗粒的表观密度、单方混凝土中粗骨料质量、粗骨料的表观密度、粗骨料的堆积密度及机制砂中石粉含量；

2)根据性能需求，根据砂浆富余系数获取粗骨料质量和砂浆体积；

3)根据设计强度，确定水胶比；

4)假定净浆体积和机制砂颗粒的体积比，计算水泥质量、机制砂质量和拌合水质量；

5)根据混凝土工作性对机制砂自密实混凝土中的外加剂用量进行调整；

6)根据优劣系数对满足混凝土性能需求的配合比进行优选；

所述的步骤2)中，砂浆富余系数F_f的表达式为：

式中，M_g为单方混凝土中粗骨料质量，ρ_g为粗骨料表观密度，ρ^′_g为粗骨料堆积密度，V_m为砂浆体积，其计算公式为：

砂浆富余系数F_f的取值范围为1.6～1.8；

所述的步骤3)中，水胶比的表达式为：

式中，m_w为每立方米混凝土的用水量，m_b为每立方米混凝土的胶凝材料用量，f_ce为水泥的28d实测抗压强度，f_cu,0为混凝土配制强度，β_i为第i种矿物掺合料替换水泥的质量百分数，γ_i为矿物掺合料的胶凝系数实测值；

所述的步骤4)中，水泥质量、机制砂质量和拌合水质量通过下述公式获取：

V_m＝V_p+V_MS

式中，V_p为净浆体积，V_MS为机制砂颗粒体积，M_c为水泥质量，ρ_c为水泥表观密度，ρ_i为第i种矿物掺合料的表观密度，M_s为机制砂质量，β_sp为机制砂中石粉含量，ρ_sp为石粉表观密度，ρ_s为机制砂颗粒表观密度，M_w为拌合水质量(kg)，ρ_w为为拌合水密度，当净浆体积V_p和机制砂颗粒体积V_MS的比为0.8～1.0时，选取0.90；

所述的步骤6)中，优劣系数Q_f的表达式为：

式中，a为工作性权重值，n为工作性指标的数量，R_j为工作性j的归一化值，R_c为28d抗压强度归一化值，工作性j的归一化值R_j的表达式为：

式中，X为性能测试指标，X_opt为配合比中的性能最佳值，X_wor为配合比中的性能最差值。