采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中 MgO 安定掺量的方法。本发明在确定水工混凝土的 MgO 安定掺量时，将混凝土中的粗骨料 ( 即石子 ) 用等质量的砂子代替，并按常规方法在混凝土中加入 MgO ，进行混凝土试件制作；将混凝土试件经养护、恒温处理后测其初始长度 Ls ；再对该混凝土试件进行沸煮、压蒸、降温、恒温处理后测其长度 Lf ，用 Lf 与 Ls 之差除以试件的有效长度 250mm 即得该试件的压蒸膨胀率；然后，将所得到的不同 MgO 掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率绘制成压蒸膨胀率随 MgO 掺量变化的曲线，以该曲线上曲率最大的拐点处对应的 MgO 掺量作为相应水工混凝土的 MgO 安定掺量。本发明能够科学合理地进一步提高水工混凝土的 MgO 安定掺量。
【专利说明】采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中1^0安定掺量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中安定掺量的方法，属于水利水电工程混凝土【技术领域】。
技术背景
[0002]在水工混凝土中掺入一定的特制氧化镁(1^0)拌制而成的外掺混凝土，具有良好的延迟微膨胀特性。利用这种特性，可以达到显著提高水工混凝土的抗裂能力、简化混凝土挡水坝工程的施工、缩短水利水电工程的建设工期、节约工程投资的目的。目前使用较多的确定水工混凝土中安定掺量的方法，是参考《水泥压蒸安定性试验方法(⑶/1750-1992)^ (以下简称“(^8/1750-1992,进行。即:水泥净浆试件的拌合、成型，完全按照部/1750-1992进行；水泥砂浆试件按照实际配合比拌制，利用砂浆试件代替水泥净浆试件进行压蒸试验，其余按照部/1750-1992进行；拌制混凝土试件时，采用工程的实际配合比，然后扣除混凝土配合比中的粗骨料，即保持灰砂比不变，其余操作工艺同样按照⑶/1750-1992 进行。试件尺寸均为 25臟\25
的规定进行养护、压蒸和计算压蒸膨胀率，并以压蒸膨胀率为0.5%所对应的掺量为安定掺量。按照这种传统方法确定的掺量偏少，其掺量按占胶凝材料(水泥+粉煤灰)总量的百分比计算一般为3%?5%，掺入混凝土后，不能完全达到设计要求的膨胀量。为解决这一问题，中国专利文献申请号为201210328969.2、发明名称为“一种确定水工混凝土中安定掺量的方法”公开了一种“石粉模拟法”的技术方案，该技术方案是在拌制压蒸试件时，采用实际工程拟用混凝土的配合比，将混凝土中的粗细骨料用等量的石粉代替，即利用石粉、水泥、水共同拌和、成型压蒸试件(尺寸为25111111然后，按照⑶/丁
750-1992的规定进行养护、压蒸和计算压蒸膨胀率，以试件的压蒸膨胀率为0.5%时所对应的掺量作为混凝土中的安定掺量。虽然这种采用“石粉模拟法”确定的安定掺量相对现有通行方法要高一些，但仍然不能完全达到设计要求的膨胀量。所以现有通行的确定水工混凝土中安定掺量的方法还是不够理想，需要进一步改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种能更进一步提高安定掺量、并能更好地满足工程设计要求膨胀量的采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中安定掺量的方法，以克服现有通行技术的不足。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中安定掺量的方法为:在确定由水泥、混合材、砂石骨料、水等原材料拌制而成的水工混凝土的安定掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的粗骨料(即石子)用等质量的砂子代替，并按常规方法在混凝土中加入1的，再通过调节混凝土用高效减水剂的掺量获得与水泥浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准部/1750-1992进行混凝土试件制作；待混凝土试件成型后，将成型后的混凝土试件连同模板一同放置于温度为20 ± 21、相对湿度大于95%的标准养护室中养护48卜；接着拆除试件的模板，将拆除模板后的混凝土试件放入20±2。〇的恒温室内搁置1卜?2卜后，量测试件的初始长度、；再接着将该混凝土试件放入沸煮箱中沸煮3匕待水温降至室温后，取出该混凝土试件，将其放入20±21的恒温室内搁置12±31！；然后将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力2.0±0丨05即3、温度215.7±1丨31、恒压压蒸时间为3卜；压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.11？3以下后排放压蒸釜内蒸汽，待釜内温度降至室温20±2。〇时，取出试件放入20±2。〇的恒温室内搁置12±31！后，量测其长度、用4与、之差除以试件的有效长度250臟即得该试件的压蒸膨胀率；通过上述方法可得到不同掺量的试件的压蒸膨胀率；将所得到的不同掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率绘制成压蒸膨胀率随掺量变化的曲线，以该曲线上曲率最大的拐点处对应的掺量作为相应水工混凝土的安定掺量。
[0005]上述砂子为相应工程使用的砂子，砂子的细度模数宜为2.2?2.8。
[0006]上述成型后的混凝土试件的尺寸为280111111。
[0007]上述为水工混凝土专用啦0，该烧成温度为10501?11501。
[0008]由于采用了上述技术方案，本发明在现有条件相同的情况下，由于采用“砂子模拟法”制作的压蒸试件中包含了混凝土粗骨料的模拟成分(即用砂子替代石子),使单位体积试件中所含的量少于现有通行的方法，故利用“砂子模拟法”测得的试件的压蒸膨胀率明显低于现有通行方法的测值，这与实际工程外掺混凝土的变形测试结果更接近。也就是说，利用“砂子模拟法”的试验结果来评价外掺混凝土的安定掺量比现有通行方法更合理。经试验证明，使用本发明确定的混凝土的安定掺量比“石粉模拟法”方法还高约1?2个百分点。
[0009]因此，与现有通行的技术相比，本发明不仅能更进一步提高水工混凝土的安定掺量和更好地满足工程设计对水工混凝土膨胀量的要求，而且操作简便、判断直观。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为采用本发明与采用“石粉模拟法”确定水工混凝土的安定掺量的试件压蒸膨胀率随掺量变化的比较曲线图。
【具体实施方式】
[0011]下面，结合实例对本发明作进一步的说明。
[0012]本发明的实例:在实施本发明的一种采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中安定掺量的方法时，其混凝土试件所采用的原材料及配合比均与现有技术一样，所用啦0为水工混凝土专用啦0，其烧成温度为10501?11501 ；在确定由水泥、混合材、砂石骨料、水等原材料拌制而成的水工混凝土的安定掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的粗骨料(即石子)用等质量的砂子代替(所用砂子为相应工程使用的砂子，其细度模数宜控制在2.2?2.8的范围),然后按常规方法在混凝土中加入啦0，再通过调节混凝土用高效减水剂的掺量获得与水泥浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准⑶/1750-1992进行混凝土试件制作，成型后的混凝土试件的尺寸为25111111X25111111X280111111 ；待混凝土试件成型后，将试件连同模板一同放置于温度为20±21、相对湿度大于95%的标准养护室中养护481！；接着拆除混凝土试件的模板，将拆除模板后的试件放入20±2。〇的恒温室内搁置1卜?2卜后，量测试件的初始长度、；再接着将该混凝土试件放入沸煮箱中沸煮3匕待水温降至室温后，取出该混凝土试件，再将其放入20±2。〇的恒温室内搁置12±31！；然后将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力
2.0±0丨05即3、温度215.7±1丨31、恒压压蒸时间为3卜；压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.11？3以下后排放压蒸釜内蒸汽，待釜内温度降至室温20±2。〇时，取出试件放入20±21的恒温室内搁置12 ±31！后，测其长度、用4与、之差除以试件的有效长度250臟即得该试件的压蒸膨胀率；通过上述方法可得到不同掺量的试件的压蒸膨胀率；将所得到的不同掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率绘制成压蒸膨胀率随掺量变化的曲线，该曲线上曲率最大的拐点处对应的掺量即为相应水工混凝土的安定掺量。
[0013]下面是采用本发明与采用“石粉模拟法”确定水工混凝土的安定掺量进行比较的实例:配合比为0 42.5水泥用量2751?^3、砂子用量850敁?3、小石用量5101^/V、中石用量765如?3、用水量151.25敁?3配制的030水工混凝土，若采用申请号为201210328969.2的“石粉模拟法”来确定水工混凝土的180安定掺量，需要首先将砂子、石子磨成与所用水泥细度相同或相近的石粉，再按照原来的砂子、石子的总重量21251?^3及其比例称量石粉，接着按照部/1750-1992的规定同水泥、水一起搅拌，制作水泥-石粉压蒸试件和进行压蒸试验，以压蒸膨胀率为0.5%时所对应的掺量作为相应水工混凝土的安定掺量，此时为5.8% (见附图1中“石粉模拟法曲线”)。然而，采用本发明制作压蒸试件时，不需要将砂子、石子磨制成石粉，它是直接利用砂子等质量替代小石和中石，即按照原来的砂子和石子的总重量21251?^3及其比例称量砂子，再按照部/1750-1992的规定同水泥、水等原材料一起搅拌，制作水泥-砂子压蒸试件和进行压蒸试验，以压蒸膨胀率随掺量变化曲线的明显拐点处对应的掺量作为相应水工混凝土的安定掺量。在此例中，本发明所绘制的压蒸膨胀率随掺量变化的曲线上曲率最大的拐点处对应的掺量为7.5% (见附图1中“砂子模拟法曲线”)，该值比“石粉模拟法”高出1.7个百分点。因此，采用本发明，能够科学合理地进一步提高水工混凝土的安定掺量，从而更好地满足工程设计对水工混凝土膨胀量的需求。
【权利要求】
1.一种采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于:在确定由水泥、混合材、砂石骨料、水等原材料拌制而成的水工混凝土的M g O安定掺量时，采用实际工程拟使用的混凝土配合比配制混凝土试件，但需将混凝土中的粗骨料(即石子)用等质量的砂子代替，并按常规方法在混凝土中加入MgO，再通过调节混凝土用高效减水剂的掺量获得与水泥浆相同稠度的拌和物，然后参照国家标准GB/T750-1992进行混凝土试件制作；待混凝土试件成型后，将成型后的混凝土试件连同模板一同放置于温度为20±2°C、相对湿度大于95%的标准养护室中养护48h ;接着拆除试件的模板，将拆除模板后的混凝土试件放入20±2°C的恒温室内搁置Ih?2h后，量测试件的初始长度Ls ;再接着将该混凝土试件放入沸煮箱中沸煮3h，待水温降至室温后，取出该混凝土试件，将其放入20±2°C的恒温室内搁置12±3h;然后将该试件放入压蒸釜中压蒸，其压蒸条件为压力2.0±0.05MPa、温度215.7±1.3°C、恒压压蒸时间为3h ;压蒸完毕且待压蒸釜内压力降至0.1MPa以下后排放压蒸釜内蒸汽，待釜内温度降至室温20±2°C时，取出试件放入20±2°C的恒温室内搁置12±3h后，量测其长度Lf，用Lf与Ls之差除以试件的有效长度250mm即得该试件的压蒸膨胀率；通过上述方法可得到不同MgO掺量的试件的压蒸膨胀率；将所得到的不同MgO掺量的混凝土试件的压蒸膨胀率绘制成压蒸膨胀率随MgO掺量变化的曲线，以该曲线上曲率最大的拐点处对应的MgO掺量作为相应水工混凝土的MgO安定掺量。
2.根据权利要求1所述的采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于:上述砂子为相应工程使用的砂子，砂子的细度模数宜为2.2?2.8。
3.根据权利要求1所述的采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于:成型后的混凝土试件的尺寸为25mmX25mmX280mm。
4.根据权利要求1所述的采用砂子模拟方式来确定水工混凝土中MgO安定掺量的方法，其特征在于:所述的MgO为水工混凝土专用MgO，该MgO烧成温度为1050°C?1150°C。
【文档编号】C04B28/00GK104310895SQ201410556935
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】陈昌礼 申请人:贵州师范大学