[发明专利]一种再生混凝土基材分布模量的预测分析方法

说明书

本发明公开了一种再生混凝土基材分布模量的预测分析方法,包括：基于最紧密堆积理论中fuller曲线设计相应实验，设定分布模量的自变量和因变量，将自变量和因变量进行回归分析，获得最小孔隙率，预测出最终分布模量，获得最密实再生混凝土。本发明能够制备出最密实再生混凝土，大大改善了再生混凝土基材的耐久性。

技术领域

本发明属于再生混凝土强度预测领域，尤其涉及再生混凝土基材分布模量的预测分析方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展以及城镇化水平的不断提高，大量二十世纪的建筑正在或面临拆除，产生巨量的建筑垃圾，其组成主要是废弃混凝土、砖瓦、砂浆，在2014年发布的《中国资源综合利用年度报告》中，中国在2013年产生的建筑垃圾总量达到约10亿吨，并且这个数字逐年递增，而将其转化为可再生资源的利用率却仅为5％。将这些废弃建材回收处理再得以有效利用的研究以成为绿色建筑研究领域的重要议题，然而我国在该领域的进程还处在初级发展阶段，存在诸如再生骨料取代率小、再生制品综合性能差等研究难题。

根据最紧密堆积理论，制备的最紧密实水泥基材其结构在理论上具有最少缺陷，能有效提高材料整体的均匀性和密实性，减少材料内部的间隙以及再生骨料不规则颗粒带来的影响，提升制品的性能。高嵩^[2]指出依据颗粒紧密堆积理论，将不同细度的超细粉体颗粒进行合理掺配，能够有效降低水泥凝胶体的孔隙率，改善孔结构，对混凝土的抗渗、抗冻、抗氯离子侵蚀等耐久性能具有明显改善作用。早前，一些研究人员开始研究如何提高和改善该曲线，例如Andreasen在1930年提出使用指数q来替代Fuller曲线中的分布模量0.5，并且建议这个指数q的取值范围在0.33-0.50之间，同时他们建议q的取值应通过试验确定。而本发明将在大掺比再生骨料的情况下，基于fuller理论对funk方程中的分布模量q进行求解，以求得最优级配曲线。考虑到本基材干料多为细骨料，对应的分布模量q值偏小，取其值0.25-0.4作为研究范围，以0.015为等差设计11个实验组，测试记录各组制品的孔隙率，以该特征参数来进行回归分析，最终预测出本实验干混料的最紧密堆积所对应的分布模量。

发明内容

本发明的目的在于提出一种再生混凝土基材分布模量的预测分析方法，以设定的分布模量为自变量、孔隙率为因变量进行回归分析，以最小孔隙率为目标预测出最终分布模量，得到最优级配曲线，制备出最密实再生混凝土，改善耐久性。

为实现上述目的，本发明提供了一种再生混凝土基材分布模量的预测分析方法，包括：

基于最紧密堆积理论中fuller曲线设计相应实验，设定分布模量的自变量和因变量，将自变量和因变量进行回归分析，获得最小孔隙率，预测出最终分布模量，获得最密实再生混凝土。

可选的，基于最紧密堆积理论中fuller曲线设计相应实验选取的原料包括：再生骨料、水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂。

可选的，基于最紧密堆积理论中fuller曲线设计相应实验，获得再生骨料的各粒级配比，计算如下：

(1)Dinger-Funk堆积模型方程：

式中：ρ——粒径的累计筛余分数；d——颗粒粒径；d(min)——体系中最小颗粒的粒径；d(max)——体系中最大颗粒的粒径；q—分布模量；

(2)累计筛余分数计算方程：

式中：ρ(di)——材料中i级粒径的累计筛余分数；ρ(d_i+1)——材料中各(i+1)级粒径的累计筛余分数；

(3)材料质量表示式：

M＝M₁+M₂