[发明专利]一种基于裹浆厚度的多孔混凝土浆体设计方法

说明书

本发明公开了一种基于裹浆厚度的多孔混凝土浆体设计方法，在现有的体积法计算骨料用量和浆体体积基础上，根据曲面响应法拟合得到理想裹浆厚度与水灰比和减水剂用量的关系，确定所需裹浆厚度对应的水灰比和减水剂用量。本发明的浆体设计方法适用于不同粒径、不同表面纹理的骨料，能制备出强度、透水性等工作性能较好的多孔混凝土。

技术领域

本发明涉及多孔混凝土配制技术领域。

背景技术

多孔混凝土因其孔隙率高、透水性好等特征，在边坡工程中有着广泛的应用。多孔混凝土是一种无细骨料的开级配混凝土，其工作性能与水泥浆体有密切关系。首先，骨料之间水泥浆体的连接强度直接决定了多孔混凝土的强度。其次，浆体体积和骨料孔隙体积的关系决定了多孔混凝土的理论孔隙率。更为关键的是，水泥浆体在骨料表面形成一定厚度的稳定裹浆层而不至滴落是多孔混凝土强度和透水性能的保证。

目前多孔混凝土配合比设计主要依据《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135，根据骨料的紧密堆积密度和设计孔隙率计算单位体积骨料用量和浆体体积，设定水灰比之后计算胶凝材料和用水量，从而确定最终的配合比。其中，水灰比的设定主要依据工程经验值或多次试验试错的方法，工作量大，无法保证设计浆层厚度和实际浆层厚度相吻合。因此得到的混凝土孔隙率和透水性变化较大。本发明提出一种基于裹浆厚度的混凝土浆体设计方法，保证了设计混凝土能满足强度、孔隙率、透水性等多种工作性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于裹浆厚度的多孔混凝土浆体设计方法，更好地保证多孔混凝土的强度、孔隙率、透水性等工作性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

1.一种基于裹浆厚度的多孔混凝土浆体设计方法，其特征在于，包含以下步骤：

①根据已知的骨料表观密度和骨料级配，计算骨料比表面为骨料平均直径，单位m，单位kg/m³，单位m²/kg。

②根据已知的单位体积混凝土中骨料质量，计算单位体积混凝土内骨料总表面积

，单位为kg，单位为m²。

③根据骨料孔隙率和混凝土设计孔隙率，计算单位体积混凝土内浆体体积。

，单位m³。

④计算骨料实际裹浆厚度

，APT单位mm。

⑤计算理想裹浆厚度IPT

IPT=k*APT+b

k和b为回归系数，

IPT为水泥浆体在垂直光滑表面上形成的理想裹浆厚度，单位mm。

⑥在常用水灰比范围内，选择符合所需IPT值的水灰比和外加剂用量组合

IPT=k₁+k₂w/c+k₃SP+k₄SP²

w/c为水灰比，SP为外加剂用量，用水泥质量的百分数表示，单位%。

其中，所述步骤④中所述的APT测量方法为：

①选择平均直径的骨料，浸水24小时，并将表面水分擦干，称重；

②足量水泥浆体与骨料混合，搅拌60s；

③混合物轻放在合适孔径（如2mm）的筛上静置2min左右，直到多余浆体自由滴落；

④将骨料再次称重，则APT=，

为浆体密度。