基于材料吸水特性的機(jī)制砂混凝土設(shè)計(jì)方法

基于材料吸水特性的機(jī)制砂混凝土設(shè)計(jì)方法1技術(shù)路線1.1水在混凝土中的作用物理作用：吸收、潤濕、流動(dòng)三大作用?；瘜W(xué)作用：約0.2左右水灰比的用水量用于水泥的水化。其他在混凝土硬化后都生成了孔隙。其中，吸收進(jìn)集料的水是不參與拌和物工作性與硬化混凝土孔隙的活動(dòng)，因此，可判定其危害性暫可忽略，但吸水量大的集料在一定程度上反映了集料的密實(shí)性——耐久性。1.2吸收水分的測定(1)0.08～4.75飽和面干含水率。分別測定同巖性機(jī)制砂、天然砂的飽和面干含水率。(2)0～0.08標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。按照水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法，測定石粉的需水量。(3)根據(jù)天然砂、機(jī)制砂的配合比用水量，減去各自的飽和面干含水率、機(jī)制砂的石粉需水量。2試驗(yàn)研究2.1配合比(表1)2.2飽和面干含水率檢測制備天然砂、機(jī)制砂樣品，將砂分別篩去大于4.75mm，小于0.08mm的部分，計(jì)算大于0.08mm的含量(表2)，按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42—2005)測定飽和面干含水率。2.3標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢測制備天然砂、機(jī)制砂樣品，將砂分別篩去大于0.08mm的部分，取5009，按照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》(GB／T1346—2011)測定兩種砂的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(表3)。3計(jì)算與分析3.1天然砂的總吸水量天然砂總吸水量=(660×0.99×0.015)+(660×0.01×0.26)=9.8+1.7=11.5≈12(kg)3.2機(jī)制砂的總吸水量機(jī)制砂總吸水量=(857×0.90×0.019)+(857×0.10×0.30)=14+25=39(kg)3.3修正配合比的有效用水量(表4)3.4分析通過以上試驗(yàn)與計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)制砂混凝土表面用水量高的原因所在，同時(shí)，比天然砂強(qiáng)度高的原因有三：(1)粗糙的粒型有利于與漿體膠結(jié)。(2)粉料的提高宏觀上有助于密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)。(3)粉料的增加微觀上優(yōu)化了混凝土水化凝膠結(jié)構(gòu)。粗糙的機(jī)制砂帶來的砂率增加和粉料增加其實(shí)增強(qiáng)了混凝土耐久性，而用水量的增加是材料吸水所需，并沒有因此增加了硬化混凝土的殘留孔隙，所以我們需要對(duì)設(shè)計(jì)取值方式進(jìn)行優(yōu)化。4優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)方法4.1飽和面干設(shè)計(jì)法將砂、碎石的飽和面于吸水率不計(jì)入用水量，也就是采集料用飽和面干設(shè)計(jì)法。采用絕對(duì)體積法設(shè)計(jì)如表5所示。4.2優(yōu)點(diǎn)(1)增大了