[发明专利]一种混凝土用粉体的颗粒堆积密实度的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉体颗粒的紧密堆积技术领域，具体涉及一种混凝土用粉体的颗粒堆积密实度的测试方法。

背景技术

大量文献资料表明，优化水泥与掺合料的颗粒级配、提高混凝土体系的密实度可大幅提高混凝土的强度，以及各方面的耐久性能。目前，已经存在多种粉体的紧密堆积和颗粒级配方面的模型和理论。

Furans认为当小颗粒恰好填入大颗粒的间隙时就形成最紧密堆积，如果有3种尺寸的颗粒，中颗粒应恰好填入粗颗粒的间隙中，细颗粒填入中、粗颗粒的空隙，并由此可推及到多种颗粒的情形。Westman和Hugill认为，当粗细颗粒间的尺寸比足够大时，会有以下结论：第一、当组成接近100%粗颗粒时，混合物的表观体积由粗颗粒决定，细颗粒填入粗颗粒的空隙，并不占有容积；第二、当组成接近100%细颗粒时，细颗粒形成气孔并在粗颗粒周围，混合物的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒实际体积之和。

虽然关于紧密堆积的理论众多，但如何在实际生产中测试混凝土用粉体的颗粒堆积密实度却是一个难题，因为粉体颗粒难以按照理论的模式进行排布，进行相互填充，而往往是无规律地杂乱排布，由于静电阻力以及粉体颗粒之间的摩擦力等，干粉的堆积体积比较大，且在经过多次的震实后得到的干粉体的堆积体积仍然大于其在低水胶比下浆体的体积，因此，仅利用干粉体的堆积密实度测试粉体的颗粒级配并不准确。此外，每种粉体都有一定的特性，其需水量、颗粒结构、辅助减水效果等各有差别，其对浆体的流动度都会有一定影响，因此，利用浆体的流动度大小测试粉料的颗粒级配也不合适。

由于低水胶比下的浆体体积明显小于浆体中同等粉体的震实体积，说明粉体颗粒在浆体中的紧密堆积程度优于干粉体，因此考虑采用浆体法测试粉体的堆积密实度更趋近于粉体颗粒紧密堆积的自然形态。而且，新拌混凝土本身即为一种浆体状态，利用浆体法测试其粉体的堆积密实度更具有科学性。

发明内容

为克服以上不足，本发明提供了一种操作简单、更接近实际应用情况，可为混凝土的配合比设计提供较好指导的混凝土用粉体的颗粒堆积密实度的测试方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

一种混凝土用粉体的颗粒堆积密实度的测试方法，其特征在于它包括以下步骤：

混凝土配合比中共有N种粉体组分，分别测得所述各粉体的密度ρ₁，ρ₂，ρ₃……ρ_n；

根据以上所述的N种粉体组分设计配比，并按照配比称取所述粉体的质量m₁，m₂，m₃……m_n，利用混料机将其混合均匀，得到复合粉体；

计算出单位质量的上述复合粉体的绝对体积V₀=(m₁/ρ₁+ m₂/ρ₂+ m₃/ρ₃+……+ m_n/ρ_n)/(m₁+m₂+m₃+……m_n)；

将所述复合粉体与水、聚羧酸减水剂、消泡剂、及缓凝剂拌合成浆体，搅拌均匀，其中，水胶比为0.15~0.20，所述聚羧酸减水剂的掺加量是所述复合粉体质量的0.5~3%，所述消泡剂的掺加量是所述聚羧酸减水剂质量的0.05~0.1%，所述缓凝剂的掺加量是所述聚羧酸减水剂质量的1~2%，以此计算得到复合粉体在浆体中所占的质量百分比λ；

将所述浆体倒入容器中，震实，直至填满所述容器；

测量容器中的浆体的质量M以及容器的容积V；

计算得到容器中复合粉体的质量m=M×λ，则浆体中单位质量复合粉体的堆积体积V₁=V/m；

将所述复合粉体的颗粒堆积密实度记为φ，即φ=V₀/V₁×100%。

上述方案中，所述聚羧酸减水剂的掺加量是所述复合粉体质量的0.5~3%，所述消泡剂的掺加量是所述聚羧酸减水剂质量的0.05~0.1%，所述缓凝剂的掺加量是所述聚羧酸减水剂质量的1~3%。

上述方案中，所述复合粉体拌合成浆体时，自浆体具有流动性时开始快速搅拌10分钟，搅拌完毕后，静置5分钟。