一种新型再生骨料透水混凝土及其性能预测方法技术

本发明专利技术属于再生骨料混凝土技术领域，公开了一种新型再生骨料透水混凝土及其性能预测方法，I

【技术实现步骤摘要】
一种新型再生骨料透水混凝土及其性能预测方法


[0001]本专利技术属于再生骨料混凝土
，尤其涉及一种新型再生骨料透水混凝土(Innovative Recycled Aggregate Pervious Concrete，以下简称I
‑
RAPC)及其性能预测方法。

技术介绍

[0002]目前，建筑垃圾资源化利用是我国环境保护和可持续发展战略追求的目标之一。经过近年的持续研究，再生骨料混凝土(RAC)、再生骨料透水混凝土(RAPC)等技术的研究日趋完善。然而，现有的再生骨料混凝土、再生骨料透水混凝土依然存在强度不高、透水系数不稳定的问题。
[0003]目前关于新型再生骨料透水混凝土(I
‑
RAPC)的研究较少，例如现有技术1将这种I
‑
RAPC应用至不同暴雨等级下，借助透水系数建立孔隙与暴雨等级关系，为透水混凝土路面设计提供依据。现有技术2通过在混凝土中人为制造了上下连通的规则管孔，制备出一种高强度透水混凝土(HSPC)路面，其7天抗压强度可达61.37MPa，相应的渗透系数为13.02mm/s，并设计排水系统以有效地排除HSPC路面孔隙中的堵塞灰尘，这种创新型的高强度透水混凝土具有更为广泛地应用潜力。I
‑
RAPC强度性能与渗透性能由管孔特征参数(如数量、直径、材料、位置)决定，且两者之间也存在一定的联系。然而现有技术并没有对强度性能与渗透性能进行分析确定的技术。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
>[0005](1)现有的再生骨料混凝土(RAC)、再生骨料透水混凝土(RAPC)强度不高、透水性能不稳定。
[0006](2)现有技术并没有对强度性能与渗透性能进行分析确定的技术。
[0007]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0008](1)RAPC制备工艺简单，而I
‑
RAPC具有较高的制备工艺要求(如制孔部件设计、制孔与嵌管方式)。
[0009](2)强度性能与渗透性能的分析确定需经过大量试验以及理论方面的研究(如性能预测理论模型的建立)。
[0010]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0011](1)提出一种I
‑
RAPC的制备方法，可为其后续的生产提供参考。
[0012](2)I
‑
RAPC解决了普通再生骨料透水混凝土强度不高、透水性能不稳定的问题，具有较为广泛的应用前景。
[0013](3)提出的性能分析确定技术可极大程度上减少试探性试验，通过该技术可实现较准确的性能预测，并针对不同的使用场景和需求设计应用方案。

技术实现思路

[0014]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种I
‑
RAPC及其性能预测方法。
[0015]本专利技术是这样实现的，一种I
‑
RAPC，所述I
‑
RAPC可设置有1孔、4孔、5孔或9孔的管孔数目以及中心、边中、边角的分布形式。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种所述I
‑
RAPC的I
‑
RAPC制备方法，所述I
‑
RAPC制备方法包括：
[0017]将普通RAPC内部原本均匀分布孔隙集中为上下连通的管道；并在管道中嵌入管材，即可得I
‑
RAPC。
[0018]本专利技术的另一目的在于提供一种所述I
‑
RAPC的性能预测方法，所述I
‑
RAPC性能预测方法包括：
[0019]步骤一，利用基于强度折减系数法的I
‑
RAPC抗压强度计算模型进行I
‑
RAPC的强度指标的预测；
[0020]步骤二，利用I
‑
RAPC单管孔透水系数计算公式确定I
‑
RAPC透水性能；
[0021]步骤三，基于所述I
‑
RAPC的强度指标预测结果与透水性能预测结果得到I
‑
RAPC性能预测结果。
[0022]进一步，所述基于强度折减系数法的I
‑
RAPC抗压强度计算模型包括：
[0023](1)混凝土管孔I
‑
RAPC强度理论模型：
[0024][0025]其中，表示混凝土管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；P表示基准组强度；c1表示混凝土中间管孔强度影响系数；c2表示混凝土边中管孔强度影响系数，c
2s
表示上部管孔、c
2c
侧部管孔；c3表示混凝土边角管孔强度影响系数；w，x，y，z分别表示不同类型管孔的数量；
[0026](2)亚克力管孔I
‑
RAPC强度理论模型：
[0027][0028]其中，表示亚克力管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；表示对应混凝土管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；a1表示亚克力中间管孔强度影响系数；a2表示亚克力边中管孔强度影响系数，其中a
2s
表示上部管孔、a
2c
侧部管孔；a3表示亚克力边角管孔强度影响系数；w，x，y，z分别表示不同类型管孔的数量。
[0029]进一步，所述混凝土管孔强度影响系数计算公式如下：
[0030]利用不同位置混凝土管孔强度影响系数计算公式计算混凝土中间管孔强度影响系数、混凝土边中管孔强度影响系数以及混凝土边角管孔强度影响系数：
[0031]c＝P
c
/P；
[0032]其中，P
c
表示不同位置混凝土单管孔I
‑
RAPC强度；P表示基准组强度。
[0033]进一步，所述亚克力管孔强度影响系数计算公式如下：
[0034]利用不同位置亚克力管孔强度影响系数计算公式计算亚克力中间管孔强度影响系数、亚克力边中管孔强度影响系数以及亚克力边角管孔强度影响系数：
[0035]a＝P
a
/P
c
；
[0036]其中，P
a
表示亚克力管孔I
‑
RAPC强度；P
c
表示与之管孔数量及位置相对应的混凝土管孔I
‑
RAPC强度。
[0037]进一步，所述I
‑
RAPC单管孔透水系数计算公式如下：
[0038][0039]其中，μ
c
表示管孔流量系数；H表示水头差；L表示管道长度；x表示管孔数量；A
p
表示单个管道过水面积；A
s
表示I
‑
RAPC的顶部面积。
[0040]进一步，所述管孔流量系数计算公式如下：
[0041][0042]其中，μ
c
表示自由出流管孔流量系数；L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种I
‑
RAPC性能预测方法，其特征在于，所述I
‑
RAPC性能预测方法包括：步骤一，利用基于强度折减系数法的I
‑
RAPC抗压强度计算模型进行I
‑
RAPC的强度指标的预测；步骤二，利用I
‑
RAPC单管孔透水系数计算公式确定I
‑
RAPC透水性能；步骤三，基于所述I
‑
RAPC的强度指标预测结果与透水性能预测结果得到I
‑
RAPC性能预测结果。2.如权利要求1所述I
‑
RAPC性能预测方法，其特征在于，所述基于强度折减系数法的I
‑
RAPC抗压强度计算模型包括：(1)混凝土管孔I
‑
RAPC强度理论模型：其中，表示混凝土管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；P表示基准组强度；c1表示混凝土中间管孔强度影响系数；c2表示混凝土边中管孔强度影响系数，c
2s
表示上部管孔、c
2c
侧部管孔；c3表示混凝土边角管孔强度影响系数；w，x，y，z分别表示不同类型管孔的数量；(2)亚克力管孔I
‑
RAPC强度理论模型：其中，表示亚克力管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；表示对应混凝土管孔I
‑
RAPC抗压强度理论值；a1表示亚克力中间管孔强度影响系数；a2表示亚克力边中管孔强度影响系数，其中a
2s
表示上部管孔、a
2c
侧部管孔；a3表示亚克力边角管孔强度影响系数；w，x，y，z分别表示不同类型管孔的数量。3.如权利要求2所述I
‑
RAPC性能预测方法，其特征在于，所述混凝土管孔强度影响系数计算公式如下：利用不同位置混凝土管孔强度影响系数计算公式计算混凝土中间管孔强度影响系数、混凝土边中管孔强度影响系数以及混凝土边角管孔强度影响系数：c＝P
c
/P；其中，P
c
表示不同位置混凝土单管孔I
‑
RAPC强度；P表示基准组强度。4.如权利要求2所述I
‑
RAPC性能预测方法，其特征在于，所述亚克力管孔强度影响系数计算公式如下：利用不同位置亚克力管孔强度影响系数计算公式计算亚克力中间管孔强度影响系数、亚克力边中管孔强度影响系数以及亚克力边角管孔强度影响系数：a＝P
a
/P
c
；其中，P
a
表示亚克力管孔I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈守开，汪伦焰，杨世锋，李欣，郭磊，赵梦蝶，别亚静，冉云龙，李炳林，张政男，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：