一种空间二相混凝土配合比设计方法技术

本发明专利技术公开了一种空间二相混凝土配合比设计方法，涉及一种混凝土配合比计算技术领域，该方法将混凝土模型简化为空间分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙间的砂浆，混凝土的强度简化为由粗骨料空间分布强度、砂浆体硬化强度组成，在空间二相混凝土模型中，混凝土强度、砂浆强度及各材料间具有如下的三关系：包罗米关系、砂浆强度关系、粗骨料空间分布强度关系。通过粗骨料空间分布强度来考虑粗骨料类型及其分布对混凝土强度的影响，适用于采用了不同类型粗骨料的混凝土的强度设计方法。

【技术实现步骤摘要】
一种空间二相混凝土配合比设计方法
本专利技术涉及一种混凝土配合比计算方法，具体涉及一种空间二相混凝土配合比设计方法。
技术介绍
传统的混凝土配合比设计方法仅仅基于包罗米关系和体积法、并依据经验确定混凝土各材料的配合比用量，然而包罗米关系只考虑了水和水泥两种材料的用量对混凝土强度的影响，未考虑粗骨料类型及其分布对混凝土强度的贡献和影响。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种适用于采用不同类型粗骨料的混凝土配合比设计方法，具体采用以下技术方案：一种空间二相混凝土配合比设计方法，将混凝土模型简化为空间分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙间的砂浆，混凝土的强度简化为由粗骨料空间分布强度、砂浆体硬化强度组成，混凝土材料的强度公式为：fcu,o＝fm×(1-γV)+fgk×γV(1-1)，式中，fcu,o为混凝土目标强度，单位：MPa；fm为砂浆材料28天立方体抗压强度实测值，单位MPa；fgk为粗骨料的空间分布强度，单位：MPa；γV为粗骨料在单位体积混凝土空间中的体积占有率，γV＝G/ρG(1-2)，为无量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间二相混凝土配合比设计方法，其特征在于，将混凝土模型简化为空间分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙间的砂浆，混凝土的强度简化为由粗骨料空间分布强度、砂浆体硬化强度组成，混凝土材料的强度公式为：/nf

【技术特征摘要】
1.一种空间二相混凝土配合比设计方法，其特征在于，将混凝土模型简化为空间分布的粗骨料和填充于粗骨料空隙间的砂浆，混凝土的强度简化为由粗骨料空间分布强度、砂浆体硬化强度组成，混凝土材料的强度公式为：
fcu,o＝fm×(1-γV)+fgk×γV(1-1)，式中，fcu,o为混凝土目标强度，单位：MPa；fm为砂浆材料28天立方体抗压强度实测值，单位MPa；fgk为粗骨料的空间分布强度，单位：MPa；γV为粗骨料在单位体积混凝土空间中的体积占有率，γV＝G/ρG(1-2)，为无量纲单位；G、ρG分别为单位体积混凝土中粗骨料的用量、粗骨料密度，单位：kg/m3。


2.根据权利要求1所述的一种空间二相混凝土配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设定混凝土的目标强度：fcu,o＝fcu,k+1.645×σ(1-3)，式中，fcu,k为混凝土的强度标准值，单位MPa；σ为混凝土强度标准差，其取值参考《普通混凝土配合比设计规程》，单位MPa；
步骤2：建立混凝土的包罗米关系：fcu,o＝a0×(W/C)+b0(1-4)，式中，W/C为水灰的用量比，a0、b0为实测数据拟合的回归系数(回归相关系数R2宜大于等于0.90)；
步骤3：建立砂浆强度关系：砂强度关系为砂浆强度-砂浆比关系或砂浆强度-砂灰比关系，其计算式为：或
式(1-5a)表示砂浆强度-砂浆比关系，式(1-5b)表示砂浆强度-砂灰比关系，S为砂的用量，单位kg/m3，a1、a2、b1、b2为拟合式的回归系数(回归相关系数R2宜大于等于0.90)；
步骤4：建立粗骨料空间分布强度关系：对式(1-1)进行变形可得：



通过测量fcu,o和fm，由式1-6反算求得fgk，并拟合发现fgk与fcu,o的关系为：
fgk＝a3·fcu,o+b3(1-7)，式中，fgk为粗骨料的空间分布强度，a3、b3为拟合回归系数(回归相关系数宜大于等于0.90)；
步骤5：试配混凝土及砂浆立方块并测试其强度，确定回归系数：a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3；
步骤6：根据设定的塌落度，参考《普通混凝土配合比设计规程》，及实际测到的骨料粒径确定净用水量W，单位kg/m3；
步骤7：以体积法作为计算各材料用量的配合比：

式中，ρC、ρS、ρG、ρW分别为水泥、细骨料、粗骨料、水的密度，单位kg/m3；WZ为总用水量，单位kg/m3，WZ＝W+Wf，Wf为附加水用量，使用普通天然骨料时，Wf＝0，使用一小时吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海峰，蒋家盛，甘麟雄，杨超，邓志恒，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45