[发明专利]混凝土最小空隙率配制理论计算方法

摘要

本发明涉及混凝土最小空隙率配制理论计算方法，具体包括如下步骤：计算1.15mm颗粒以下人工砂与细河砂混合最小空隙率比率，计算1.15mm颗粒以下人工砂与细河砂混合后的表观密度，计算1.15mm颗粒以上人工砂与碎石混合最小空隙率比率，计算1.15mm颗粒以上人工砂与细河砂混合后的表观密度，记录单位重量人工砂筛分实验结果，计算人工砂与细砂、碎石混合后的表观密度，选定胶凝总量，其中水泥重量、矿物掺和料重量，计算水泥、矿物掺和料混合后的表观密度，确定用水量，确定骨料用量，根据实验确定引气型减水剂的用量。采用此方法配置出来的混凝土具有高施工性、高耐久性、高强度性。

主权项

1.一种混凝土最小空隙率配制理论计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)计算松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂、细河砂的重量各占的比率a1％、b1％：由公式1：a1％＝ρ1/(ρ1+ρ2)b1％＝ρ2/(ρ1+ρ2)a1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比率b1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，细河砂重量占的比率ρ1：人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂的松散密度Kg/m3ρ2：细河砂的松散密度Kg/m32)计算松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合后的表观密度ρA：由公式2：ρA＝ρ1ρ2/(ρ2a1％+ρ1b1％)ρA：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合后的表观密度Kg/m3a1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比率b1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，细河砂重量占的比率ρ1：人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂的表观密度Kg/m3ρ2：细河砂的表观密度Kg/m33)计算松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂、碎石的重量各占的比率a2％、b2％：由公式1：a2％＝ρ3/(ρ3+ρ4)b2％＝ρ4/(ρ3+ρ4)a2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比率b2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，碎石的重量占的比率ρ3：人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂的松散密度Kg/m3ρ4：碎石的松散密度Kg/m34)计算松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合后的表观密度ρB：由公式2：ρB＝ρ3ρ4/(ρ4a2％+ρ3b2％)ρB：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合后的表观密度Kg/m3a2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比率b2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，碎石重量占的比率ρ3：人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂的表观密度Kg/m3ρ4：碎石的表观密度Kg/m35)记录单位重量人工砂筛分实验结果：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量所占的比例/单位重量人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂重量所占的比例＝B％/A％B％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量所占的比例A％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂重量所占的比例6)计算人工砂与细河砂、碎石混合后的表观密度d3：由公式2：d3＝ρAρB/(ρAB％+ρBA％)d3：人工砂与细河砂、碎石混合后的表观密度Kg/m3B％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量所占的比例A％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂重量所占的比例ρA：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合后的表观密度Kg/m3ρB：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合后的表观密度Kg/m37)选定每立方米混凝土中胶凝材料总重量，选定其中水泥重量、矿物掺和料重量，计算水泥、矿物掺和料各占胶凝材料总重量的比率a3％、b3％，计算水泥、矿物掺和料混合后的表观密度d1：①计算水泥、矿物掺和料各占胶凝材料总量比率a3％、b3％a3％＝C/(C+F)b3％＝F/(C+F)a3％：胶凝材料总重量中水泥重量所占的比率b3％：胶凝材料总重量中矿物掺和料重量所占的比率C：每立方米混凝土中的水泥用量Kg/m3F：每立方米混凝土中的矿物掺和料用量Kg/m3②计算胶凝材料水泥与矿物掺和料混合后的表观密度d1：由公式2：d1＝ρgρe/(ρgb3％+ρea3％)d1：胶凝材料水泥与矿物掺和料混合后的表观密度Kg/m3a3％：胶凝总重量中水泥重量占的比率b3％：胶凝总重量中矿物掺和料重量占的比率ρg：水泥的表观密度Kg/m3ρe：矿物掺和料的表观密度Kg/m38)确定每立方米混凝土用水量，计算胶凝材料占素胶凝浆体的比率x％，计算素胶凝浆体的密度d：①计算胶凝材料占素胶凝浆体的比率x％：x％＝(C+F)/(C+F+W)x％：胶凝材料占素胶凝浆体重量百分比C：每立方米混凝土中的水泥的用量Kg/m3F：每立方米混凝土中的矿物掺和料的用量Kg/m3W：每立方米混凝土的用水量Kg/m3②计算素胶凝浆体的密度d：由式3：素胶凝浆体密度公式：x％/d1+(1‑x％)/d2＝1/dd：素胶凝浆体密度Kg/m3x％：胶凝材料总重量占素胶凝浆体重量比率d1：胶凝材料水泥与矿物掺和料混合后的表观密度Kg/m3d2：水密度1000Kg/m39)计算素胶凝浆体与碎石、人工砂、细河砂混合后的每立方米混凝土重量D：由推导公式4：y％/d+(1‑y％)/d3＝1/D其中：y％＝(C+F+W)/Dy％：素胶凝浆体重量占混凝土重量的百分比d：素胶凝材料浆体密度Kg/m3d3：人工砂与细砂、碎石混合后的表观密度Kg/m3C：每立方米混凝土中的水泥用量Kg/m3F：每立方米混凝土中的矿物掺和料用量Kg/m3W：每立方米混凝土中的用水量Kg/m3D：每立方米混凝土重量Kg/m310)确定每立方米混凝土中的骨料用量：①求每立方米混凝土中的骨料总用量E＝D‑C‑F‑WE：每立方米混凝土中的骨料总用量Kg/m3D：每立方米混凝土重量Kg/m3C：每立方米混凝土中的水泥用量Kg/m3F：每立方米混凝土中的矿物掺和料用量Kg/m3W：每立方米混凝土中的用水量Kg/m3②求每立方米混凝土中的人工砂用量：X＝B％*X+A％*XX：每立方米混凝土人工砂用量Kg/m3B％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比例A％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比例③由第三步、②求碎石G＝(b2％/a2％)*(B％*X)G：每立方米混凝土中的碎石用量Kg/m3a2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比率b2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，碎石重量占的比率B％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比例X：每立方米混凝土中的人工砂用量Kg/m3④由第一步得细河砂为S＝(b1％/a1％)*(A％*X)a1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比率b1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，细河砂重量占的比率A％：单位重量人工砂中的1.15mm颗粒以下人工砂所占的重量比例X：每立方米混凝土中的人工砂用量Kg/m3⑤由①②③④得E＝G+X+S，将数值代入可求人工砂XE＝(b2％/a2％)*(B％*X)+X+(b1％/a1％)*(A％*X)X＝E/(b2％/a2％*B％+1+b1％/a1％*A％)X：每立方米混凝土中的人工砂用量Kg/m3E：每立方米混凝土中的骨料总用量Kg/m3a1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比率b1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，细河砂重量占的比率a2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比率b2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，碎石重量占的比率B％：单位重量人工砂中的1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比例A％：单位重量人工砂中的1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比例⑥由③④⑤得：碎石G＝(b2％/a2％)*(B％*X)细河砂S＝(b1％/a1％)*(A％*X)G：每立方米混凝土中的碎石用量Kg/m3S：每立方米混凝土中的细河砂用量Kg/m3a2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比率b2％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以上人工砂与同体积碎石混合，碎石重量占的比率B％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以上人工砂重量占的比例a1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比率b1％：松散状态下同体积1.15mm颗粒以下人工砂与同体积细河砂混合，细河砂的重量占的比率A％：单位重量人工砂中1.15mm颗粒以下人工砂重量占的比例X：每立方米混凝土中的人工砂用量Kg/m311)得配合比，依据水泥C、矿物掺和料F、碎石G、人工砂X、细河砂S和水W，通过实验确定引气型减水剂J的用量；C：每立方米混凝土中的水泥用量Kg/m3F：每立方米混凝土中的矿物掺和料用量Kg/m3G：每立方米混凝土中的碎石用量Kg/m3X：每立方米混凝土中的人工砂用量Kg/m3S：每立方米混凝土中的细河砂用量Kg/m3W：每立方米混凝土中的用水量Kg/m3J：每立方米混凝土中的引气型减水剂用量Kg/m3。