[發明專利]基于骨料漿體包裹層的生態多孔混凝土配合比設計方法

有效

• 申請號: 202010625486.3
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN112632653B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 尹健;李林琛;崔天祥;蔡衛群;何霄;鄧春寧;陽芬;熊優優;楊雁
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明公開了一種基于骨料漿體包裹層的生態多孔混凝土配合比設計方法，首先通過流動度初選漿體配比，其次預測理論骨料漿體包裹層厚度來計算理論漿體用量，在校正漿體用量之后確定骨料用量，最后通過一整套生態多孔混凝土骨料漿體包裹層優化設計方法來評價其骨料漿體包裹層是否達到了優秀，若符合評定標準，則認為此種配合比設計達到了設計要求的孔隙率。本發明生態多孔混凝土骨料漿體包裹層優化設計包含以下兩個指標：骨料漿體包裹層厚度損失率在10～14％以內，骨料漿體包裹層均勻度在10以下，使用本發明提出的生態多孔混凝土配合比設計方法，能夠制備出滿足功能需求的生態多孔混凝土，有利于生態多孔混凝土在現場的大規模使用與普及。

技術領域

本發明涉及生態多孔混凝土技術領域，特別是涉及一種基于骨料漿體包裹層的生態多孔混凝土配合比設計方法。

背景技術

生態多孔混凝土作為海綿城市的重要組成部分，對海綿城市的發展與建設起到不可忽視的作用，EPC使用單一大粒徑的骨料與膠凝材料混合，形成可供植物根系生長的大尺寸空隙的同時又具備一定強度，是一種生態友好型新型建筑材料。

現如今的多孔混凝土配合比設計方法主要分為兩種：絕對體積法和比表面積法，絕對體積法假設多孔混凝土為骨料、漿體和孔隙組成的三相材料，認為骨料堆積密度與多孔混凝土密度相差不大，因此每立方米多孔混凝土的骨料用量約等于骨料堆積密度，再通過預設孔隙率算出每立方米多孔混凝土的漿體用量，最后根據預設的水膠比計算膠凝材料和水的質量，以孔隙率為控制指標的體積法是EPC設計的普遍參考方法，在保持混凝土的漿體體積和骨料粒徑的比例不變，只有水灰比發生變化的前提下，提出了一種基于每立方米混凝土中每種成分的體積的精確混合設計方法，但以上兩種方法都沒有通過確切的骨料漿體包裹層厚度來設計生態多孔混凝土，導致最后得到的生態多孔混凝土的有效孔隙率與設計值差距很大，因此急需一種基于骨料漿體包裹層厚度與性能的配合比設計方法來設計生態多孔混凝土的配合比。

針對上述問題，急需在原有基于骨料漿體包裹層的生態多孔混凝土配合比設計方法的基礎上進行創新設計。

發明內容

本發明解決了當前多孔混凝土配合比設計方法主要分為兩種：絕對體積法和比表面積法，絕對體積法假設多孔混凝土為骨料、漿體和孔隙組成的三相材料，認為骨料堆積密度與多孔混凝土密度相差不大，因此每立方米多孔混凝土的骨料用量約等于骨料堆積密度，再通過預設孔隙率算出每立方米多孔混凝土的漿體用量，最后根據預設的水膠比計算膠凝材料和水的質量，以孔隙率為控制指標的體積法是EPC設計的普遍參考方法，在保持混凝土的漿體體積和骨料粒徑的比例不變，只有水灰比發生變化的前提下，提出了一種基于每立方米混凝土中每種成分的體積的精確混合設計方法，但以上兩種方法都沒有通過確切的骨料漿體包裹層厚度來設計生態多孔混凝土，導致最后得到的生態多孔混凝土的有效孔隙率與設計值差距很大的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供一種基于骨料漿體包裹層的生態多孔混凝土配合比設計方法，包括如下步驟:

1)先根據流動度試驗篩選配比，選擇流動度在130～170mm之內的漿體配合比。通過測試得到骨料的緊密堆積密度ρ_C、骨料表觀密度ρ_G和漿體表觀密度ρ_p；

2)根據設計要求給出的生態多孔混凝土設計孔隙率P₀，通過公式預測理論骨料漿體包裹層厚度h₀；

3)計算每立方米生態多孔混凝土理論漿體用量m_p0；

4)校正每立方米生態多孔混凝土漿體用量m_p；

5)確定每立方米生態多孔混凝土骨料用量m_G；

6)評價生態多孔混凝土配比的骨料漿體包裹層厚度是否達到最優。骨料漿體包裹層厚度損失率在10％～14％以內，且骨料漿體包裹層均勻度在10以下認為此配比的骨料漿體包裹層性能達到了優秀。