[發明專利]水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法

有效

• 申請號: 202011294698.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112380708B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 李輝;代震;賈明;張雪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C20/30
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，該方法為：先設定目標透水混凝土所需達到的力學性能，再確定摻入外加劑的類型和復合摻雜方法及最佳水灰比，之后確定各單粒徑集料對應的最大水泥用量及一個與最大堆積密度有關的目標集料級配曲線，并根據目標集料級配曲線確定加權水泥用量，即得到一種高強透水混凝土的配方；

具體包括以下步驟：

1)根據實際需求，設定目標透水混凝土所需達到的力學性能，同時保證透水性能；

2)摻入外加劑的類型和復合摻雜方法確定后，配制高黏、低塑類型的改性水泥膠漿試樣，之后采用水泥膠漿流動度實驗，通過控制流動度值，保證制備過程中改性水泥膠漿與集料的粘結效果，同時確定最佳水灰比；

3)在最佳水灰比下，通過改性透水混凝土離析實驗，確定各單粒徑集料對應的最大水泥用量；

4)在集料處于飽和面干狀態下，通過集料堆積密度試驗，同時控制細集料、最大粗集料百分比和最大堆積密度，以擬定混合料的級配曲線；

5)根據集料級配曲線確定加權水泥用量，即得到一種高抗折、抗壓強度透水水泥混合料的配方。

2.根據權利要求1所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟1)中，透水性能需要滿足的條件為：透水系數≥0.5mm/s。

3.根據權利要求1所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟2)中，所述的外加劑為單一外加劑或復合外加劑，所述的外加劑摻量為產品說明書的推薦摻量。

4.根據權利要求3所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，所述的單一外加劑包括超細硅灰或水泥增粘劑中的一種，所述的復合外加劑包括超細硅灰/水泥增粘劑、超細硅灰/水泥增粘劑/玄武巖纖維或聚羧酸減水劑/水泥增粘劑/玄武巖纖維中的一種。

5.根據權利要求3所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟2)中，通過對水灰比和外加劑摻量的調整，配制流動度為205-220mm的改性水泥膠漿試樣，并控制塑性孔洞小于0.3mm。

6.根據權利要求3所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟2)中，最佳水灰比需要滿足的條件為：干硬性拌和式混合料中的集料表面水泥膠漿粗糙，呈凹凸不平狀，晃動時會出現銀灰色反光現象。

7.根據權利要求6所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，當選用單一外加劑時，水灰比控制在0.28至0.31之間；當選用復合外加劑時，水灰比控制在0.31至0.34之間。

8.根據權利要求1所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟3)中，各單粒徑集料對應的最大水泥用量需要滿足的條件為：各粒徑集料下，成型試件底部開始產生水泥膠漿離析現象。

9.根據權利要求1所述的水泥-集料-外加劑體系的高強透水混凝土優化設計方法，其特征在于，步驟4)中，集料的粒徑范圍為2.36-13.2mm，并且各粒徑集料中，粒徑為4.75mm以下的集料控制在30wt％以下，粒徑為9.5mm以上的集料控制在15％以下，堆積密度范圍為1.496-1.646kg/m³。