[發明專利]一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法

在審

• 申請號: 201710525965.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107188494A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 楊醫博;譚世霖;陳前譜;蔣雪琴;郭文瑛;周啟源;王恒昌;劉忠平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;中國鐵建港航局集團有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)通過不同粒徑的多種石子緊密堆積試驗，得到最小空隙率對應的石子搭配比例；

(2)往步驟(1)搭配所得的石子中摻加高石粉含量石屑，通過緊密堆積試驗，得到隨砂率增加，空隙率不明顯降低時的最小砂率；

(3)按步驟(1)、(2)所得的比例搭配高石粉含量石屑和石子，測定緊密堆積密度，以其為一立方米混凝土中的骨料用量，計算各骨料質量和骨料空隙率；

(4)骨料空隙扣除混凝土中的空氣體積，得到漿體需要填充的體積；

(5)按設計要求的混凝土性能要求，參照河砂混凝土選擇膠凝材料組成和水膠比；

(6)取一個大于1的漿體富余系數n，計算得到漿體的總體積，進而計算得到膠凝材料和水的用量；

(7)計算高石粉含量石屑的附加水量，所述附加水量等于高石粉含量石屑質量乘以飽和面干吸水率乘以高石粉含量石屑飽和系數，附加水量不計入水膠比，不計入體積；

(8)選擇外加劑摻量，外加劑中的水需計入水膠比中；

(9)通過上述步驟，計算得到初步的混凝土計算配合比；

(10)改變漿體富余系數n值，計算不同n值時的混凝土計算配合比；

(11)進行混凝土試配，根據混凝土工作性能，最終確定外加劑摻量和最低漿體富余系數n值；

(12)通過改變砂率得到不同砂率時混凝土配合比；

(13)選擇工作性能滿足要求的最低砂率配合比，作為優選配合比；

(14)測定混凝土容重，校核配合比，得到混凝土的最終配合比。

2.根據權利要求1所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：所述的高石粉含量石屑是指將石屑全部破碎到小于4.75mm，石粉含量大于10.0％，且小于等于20.0％的石屑。

3.根據權利要求1所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：如果實驗所用的石子符合石子連續級配的規定，則不需要按步驟(1)進行兩種或多種石子搭配使用。

4.根據權利要求1所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：步驟(4)中所述空氣體積，對于引氣混凝土可取設計值的中值，非引氣混凝土取1.0～1.5％。

5.根據權利要求1所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：步驟(6)中所述漿體富余系數n較優取值范圍是1.05～1.15。

6.跟據權利要求1所述的一種用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：步驟(7)中高石粉含量石屑飽和系數指高石粉含量石屑含水率與飽和面干吸水率的比值，其取值范圍是0％～100％。

7.跟據權利要求6所述的一種用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：所述高石粉含量石屑飽和系數的取值范圍是10％～60％。

8.根據權利要求1所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于：所述步驟(12)具體包括：保持膠凝材料、水用量不變進行改變砂率的混凝土試驗，其中水的用量不含高石粉含量石屑的附加水，改變砂率時，保持骨料總體積不變，最大砂率為步驟(2)所得的砂率，每次降低1～2％，測定混凝土的工作性能,得出不同砂率時混凝土配合比。

9.根據權利要求8所述的一種利用高石粉含量石屑配制混凝土的配合比設計方法，其特征在于，步驟(12)中的骨料計算過程包括：

在得到初始的骨料用量后，后面降砂率的過程中，設計整體的砂石體積不變，通過按規律降低高石粉含量石屑的體積，其他骨料的體積相應增加，得到不同的體積砂率時各種骨料的體積，再通過各種骨料的體積乘以各種骨料的表觀密度，即可得到各種骨料的質量。