[發(fā)明專利]一種空間二相混凝土配合比設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011013563.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112185485B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊海峰;蔣家盛;甘麟雄;楊超;鄧志恒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠(yuǎn)

本發(fā)明公開了一種空間二相混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，涉及一種混凝土配合比計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，該方法將混凝土模型簡化為空間分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙間的砂漿，混凝土的強(qiáng)度簡化為由粗骨料空間分布強(qiáng)度、砂漿體硬化強(qiáng)度組成，在空間二相混凝土模型中，混凝土強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度及各材料間具有如下的三關(guān)系：包羅米關(guān)系、砂漿強(qiáng)度關(guān)系、粗骨料空間分布強(qiáng)度關(guān)系。通過粗骨料空間分布強(qiáng)度來考慮粗骨料類型及其分布對混凝土強(qiáng)度的影響，適用于采用了不同類型粗骨料的混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混凝土配合比計(jì)算方法，具體涉及一種空間二相混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法僅僅基于包羅米關(guān)系和體積法、并依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定混凝土各材料的配合比用量，然而包羅米關(guān)系只考慮了水和水泥兩種材料的用量對混凝土強(qiáng)度的影響，未考慮粗骨料類型及其分布對混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)和影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供一種適用于采用不同類型粗骨料的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，具體采用以下技術(shù)方案：

一種空間二相混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，將混凝土模型簡化為空間分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙間的砂漿，混凝土的強(qiáng)度簡化為由粗骨料空間分布強(qiáng)度、砂漿體硬化強(qiáng)度組成，混凝土材料的強(qiáng)度公式為：

f_cu,o＝f_m×(1-γ_V)+f_gk×γ_V(1-1)，式中，f_cu,o為混凝土目標(biāo)強(qiáng)度，單位：MPa；f_m為砂漿材料28天立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)測值，單位MPa；f_gk為粗骨料的空間分布強(qiáng)度，單位：MPa；γ_V為粗骨料在單位體積混凝土空間中的體積占有率，γ_V＝G/ρ_G(1-2)，為無量綱單位；G、ρ_G分別為單位體積混凝土總粗骨料的用量、粗骨料密度，單位：kg/m³。

進(jìn)一步的，包括以下步驟：

步驟1：設(shè)定混凝土的目標(biāo)強(qiáng)度：f_cu,o＝f_cu,k+1.645×σ(1-3)，式中，f_cu,k為混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位MPa；σ為混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，其取值參考《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，單位MPa；

步驟2：建立混凝土的包羅米關(guān)系：f_cu,o＝a₀×(W/C)+b₀(1-4)，式中，W/C為水灰的用量比，a₀、b₀實(shí)測數(shù)據(jù)擬合的回歸系數(shù)(回歸相關(guān)系數(shù)R²宜大于等于0.90)；

步驟3：建立砂漿強(qiáng)度關(guān)系：砂強(qiáng)度關(guān)系為砂漿強(qiáng)度-砂漿比關(guān)系或砂漿強(qiáng)度-砂灰比關(guān)系，其計(jì)算式為：或

式(1-5a)表示砂漿強(qiáng)度-砂漿比關(guān)系，式(1-5b)表示砂漿強(qiáng)度-砂灰比關(guān)系，S為砂的用量，單位kg/m³，a₁、a₂、b₁、b₂為擬合式的回歸系數(shù)(回歸相關(guān)系數(shù)R²宜大于等于0.90)；

步驟4：建立粗骨料空間分布強(qiáng)度關(guān)系：對式(1-1)進(jìn)行變形可得：

通過測量f_cu,o和fm，由式1-6反算求得f_gk，并擬合發(fā)現(xiàn)f_gk與f_cu,o的關(guān)系為：