一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113744813A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111045274.9(22)申请日2021.09.07(71)申请人交通运输部公路科学研究所地址100000北京市海淀区西土城路8号(72)发明人赵尚传刘龙龙刘忠凯王少鹏刘勇古成建(74)专利代理机构北京化育知识产权代理有限公司11833代理人秦丽(51)Int.Cl.G16C20/60(2019.01)G16C60/00(2019.01)C04B28/04(2006.01)权利要求书2页说明书10页(54)发明名称一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法(57)摘要本发明提供了一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，属于建筑材料技术领域。该高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，根据富勒曲线最大密实度理论，将机制砂和粗集料作为堆积体系，通过考虑机制砂石粉含量、粗集料空隙率、砂浆厚度等因素，从设计方面解决了现有机制砂混凝土配合比设计方法因忽略集料级配比例而出现的密实度，以及耐久性设计不合理的问题，为高耐久性机制砂混凝土的配合比设计提供了一种新方法。CN113744813ACN113744813A权利要求书1/2页1.一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)设定需要配制的高耐久性机制砂混凝土的设计强度，确定机制砂混凝土的水胶比w/b；(2)按照机制砂混凝土的工作性和粗集料最大粒径，确定未掺外加剂时的用水量mw′；(3)根据外加剂的减水率，确定实际用水量mw＝m′w(1‑β)，其中β是减水剂的减水率；(4)根据水胶比和实际用水量，确定胶凝材料用量(5)根据矿物掺合料的用量系数βf，确定胶凝材料中矿物掺合料用量mf＝mbβf、水泥用量mc＝mb‑mf＝mb(1‑βf)；(6)初步确定粗集料和机制砂的掺量粗集料的质量可根据公式确定m粗＝(mcon‑mb‑mw)(Pg‑P4.75)其中m粗是粗集料的质量，mcon是混凝土的质量，mb是胶凝材料的质量，mw是水的质量，Pg是粗集料筛孔直径g的通过率；机制砂的质量可根据公式确定其中P4.75是混凝土干料中小于4.75mm颗粒的通过率，P0.075是混凝土干料中小于0.075mm颗粒的通过率，Psj,0.075是机制砂小于0.075mm颗粒的通过率。2.根据权利要求1所述的一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，所述粗集料和所述机制砂的通过率可根据如下公式得到：其中Pi是各个筛孔的通过率，单位是％；D是堆积体系的最大粒径，单位是mm；di是筛孔尺寸，单位是mm；n是最大密实度理论系数。3.根据权利要求2所述的一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，所述最大密实度理论系数通过堆积试验得到各粒径材料在最密堆积下的占比，并得出各筛孔的通过率，单位是％，再根据公式logpi＝n(logdi‑logD)拟合得出。4.根据权利要求2所述的一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，若缺乏试验数据，n取0.45。5.根据权利要求1所述的一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，所述机制砂混凝土中的细粉颗粒的质量应满足如下条件：其中m0.075是机制砂混凝土干料中小于0.075mm颗粒的质量。6.根据权利要求5所述的一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，2CN113744813A权利要求书2/2页若出现则需补充细粉，补充量为7.根据权利要求1所述高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，所述机制砂混凝土浆骨比V浆/V集料应满足30:70～40:60。8.根据权利要求7所述高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法，其特征在于，浆体的体积集料的体积其中V浆是水泥、掺合料、石粉、水和空气的体积，V集料是粗集料和机制砂的体积，不包含细集料中石粉的体积。mc是水泥的质量；ρc是水泥的密度；mf是掺合料的质量；ρf是掺合料的密度；m细，0.075是机制砂中石粉的质量；mw是水的质量；ρw是水的密度；αa是混凝土中空气的体积，不掺引气剂的混凝土含气量设为1％，加引气剂时混凝土的含气量不超过7％；ρ集是机制砂和粗集料的密度。3CN113744813A说明书1/10页一种高耐久性机制砂混凝土配合比的设计方法技术领域[0001]本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高耐久性机制砂混凝土配合比设计方法。背景技术[0002]机制砂混凝土和普通混凝土主要区别在于砂的种类不同，除了骨料的粒径及形状差异对机制砂混凝土性能有影响外，机制砂中石粉的含量也对混凝土工作性能、力学性能以及耐久性有很大的影响。从控制机制砂混凝土工作性能、力学性能以及耐久性设计配合比时，除了规范中要求的配合比