本发明属于建筑垃圾资源化利用领域，尤其涉及一种建筑垃圾再生混凝土孔隙特性的评价方法。
背景技术：
透水性混凝土的功能主要取决于其独特的多孔结构，表征其透水性的最主要因素为混凝土内连续且贯通的有效孔隙，通常用有效孔隙率进行评价。
因天然骨料的吸水率小，通常不超过2%，传统的重量法或体积法用于测定天然骨料透水混凝土孔隙率是较为准确的，但由于建筑垃圾再生骨料吸水率远大于天然骨料，可达10%以上，在测定透水性混凝土孔隙率时，传统方法难以排除再生骨料本身含水量对试验结果的影响。此外，由于建筑垃圾再生骨料的高吸水率、低致密性及弱导湿性，用其制备的透水性混凝土采用规范方法进行高温烘焙（1055℃）时，所需烘干时间很长，难以保证烘干后混凝土的完整性和强度。通过该方法能够为利用建筑垃圾再生骨料制备透水性混凝土提供理论支持。
技术实现要素：
本发明基于质量守恒定律、高斯-马尔可夫定理、费马引理，提出了一种建筑垃圾再生混凝土孔隙特性的评价方法。该方法通过不间断测得再生混凝土烘干时间与失水质量的对应关系，利用质量守恒定律、高斯-马尔可夫定理回归获得再生混凝土的失水演化规律，并利用费马引理，经计算得到再生混凝土的有效孔隙率。
本发明的技术方案为：假设条件，①再生混凝土烘干过程中除水分外，其它质量不损失；②试验时，假定再生混凝土水化反应已充分，除再生骨料及孔隙外，其余组成成分不吸水、不失水。
一种建筑垃圾再生混凝土孔隙特性的评价方法，其特征是：从料场取料，将建筑垃圾再生骨料按设计的配合比进行筛分，筛分后测得骨料饱和面干时的质量MA,S和烘干后的质量MA,D，制备一组3块再生混凝土试块，试块尺寸150mm150mm150mm，经28d标准养护后，放置水浴箱中，液面高于试块表面30mm，水浴温度保持在20℃—25℃之间，当试块前后两次质量差不大于试块质量的0.1%时，试块吸水饱和，试块吸水饱和质量MR,S，采用高斯-马尔科夫法回归获得Me(t)与t的关系模型。
则有如下等式：
MR,S= MA,S +MO+MW (1)
MR,S 表示建筑垃圾再生混凝土试块吸水饱和质量，g；
MA,S 表示建筑垃圾再生骨料饱和面干质量，g；
MO 表示除水、建筑垃圾再生骨料外，再生混凝土其余组分质量，g；
MW 表示建筑垃圾再生混凝土试块吸水饱和状态下的有效孔隙水质量，g；
将吸水饱和试块放置鼓风干燥箱，温度控制在1055℃，每隔膖取出，待冷却至室温后，称取质量并记录，记第i次的烘焙时间为ti=i膖，质量MR,D(ti)；
第i次的烘焙满足如下等式：
MR,D(ti)= MA,D(ti)+ MO +M'W(ti) (2)
MR,D(ti)表示吸水饱和建筑垃圾再生混凝土试块烘干ti小时的质量，g；
MA,D(ti)表示吸水饱和建筑垃圾再生混凝土试块烘干ti小时的再生骨料质量，g；
M'W(ti)表示烘干ti小时后孔隙水剩余质量，g；
理论上，随着烘干时间的增加，试块内部有效孔隙水逐渐蒸发，一定时间后孔隙水完全蒸发，M'W(t) = 0；
根据质量守恒定律，第i次烘焙的蒸发水量为式(1) - 式(2)，且认为有效孔隙水已完全蒸发，则有：Me(ti) = MR,S﹣MR,D(ti)= MA,S﹣MA,D(ti)+ MW (3)
Me(ti)表示第i次烘焙的蒸发水量；
根据试验结果及式(3)，作出MR,D(ti)（纵轴）与时间t（横轴）关系，并采用高斯-马尔科夫法回归获得Me(t)与t的关系模型；根据费马引理，令Me(t)' = 0，得到t=tm时的极限蒸发水量Me,max = Me(tm)；此时，MA,D(tm) = MA,D，则根据式(3)可得：
MW=Me,max﹣(MA,S﹣MA,D) (4)
最终得出再生混凝土有效孔隙率如下：
（5）
表示建筑垃圾再生混凝土试块有效孔隙率，%；
馱表示水的密度，g/cm3；
馬表示混凝土的密度，g/cm3；
VW表示水的体积，cm3；
VR表示混凝土的体积，cm3。
进一步地，所述的再生混凝土是由建筑垃圾再生粗骨料、水泥、自来水拌制而成的一种多孔材料。
进一步地，所述的吸水率按照《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685-2011中规定的试验方法测试。
进一步地，所述的混凝土试块尺寸可以是150mm160mm170mm或150mm160mm160mm或150mm170mm170mm或150mm170mm190mm或160mm170mm180mm。
进一步地，所述的标准养护时间是24或25或26或27或30d。
进一步地，所述的水浴温度是15或18或20或28或30℃。
有益效果
该方法能够区分再生混凝土中孔隙水和再生骨料含水量，精确测定再生混凝土烘干时间与失水量的规律关系，进而推求出有效孔隙率，为利用建筑垃圾再生骨料制备吸水透水混凝土提供理论支撑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是Me(t)与t的关系示意图。
具体实施方式
实施例1
一种建筑垃圾再生混凝土孔隙特性的评价方法，其特征是：基于质量守恒定律、高斯-马尔可夫定理、费马引理，假设条件为，①再生混凝土烘干过程中除水分外，其它质量不损失；②试验时，假定再生混凝土水化反应已充分，除再生骨料及孔隙外，其余组成成分不吸水、不失水；从料场取料，将建筑垃圾再生骨料按设计的配合比进行筛分，筛分后按照《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685-2011中规定的吸水率试验方法，测得骨料饱和面干时的质量MA,S和烘干后的质量MA,D,制备一组3块再生混凝土试块，试块尺寸是150mm150mm150mm，经28d标准养护后，放置水浴箱中，液面高于试块表面30mm，水浴温度保持在20℃—25℃之间，当试块前后两次质量差不大于试块质量的0.1%时，试块吸水饱和，试块吸水饱和质量MR,S，采用高斯-马尔科夫法回归获得Me(t)与t的关系模型。所述的再生混凝土是由建筑垃圾再生粗骨料、水泥、自来水拌制而成的一种多孔材料。
进一步地，混凝土试块尺寸可以是150mm160mm170mm或150mm160mm160mm或150mm170mm170mm或150mm170mm190mm或160mm170mm180mm。
进一步地，标准养护时间是24或25或26或27或30d。
进一步地，水浴温度是15或18或20或28或30℃。
进一步地，高斯-马尔科夫法回归获得Me(t)与t的关系模型可通过以下函数式进行实现：指数式；复合指数式；指数双曲线式；复合幂函数式。
MR,S = MA,S+ MO+ MW (1)
MA,D 表示建筑垃圾再生骨料干燥质量，g；
MR,S 表示建筑垃圾再生混凝土试块吸水饱和质量，g；
MA,S 表示建筑垃圾再生骨料饱和面干质量，g；
MO 表示除水、建筑垃圾再生骨料外，再生混凝土其余组分质量，g；
MW 表示建筑垃圾再生混凝土试块吸水饱和状态下的有效孔隙水质量，g；
将吸水饱和试块放置鼓风干燥箱，温度控制在1055℃，每隔膖取出，待冷却至室温后，称取质量并记录，记第i次的烘焙时间为ti=i膖，质量MR,D(ti)；
第i次的烘焙满足如下等式：
MR,D(ti)=MA,D(ti)+MO+MW(ti) (2)
MR,D(ti)表示吸水饱和建筑垃圾再生混凝土试块烘干ti小时的质量，g；
MA,D(ti)表示吸水饱和建筑垃圾再生混凝土试块烘干ti小时的再生骨料质量，g；
MW(ti)表示烘干ti小时后孔隙水剩余质量，g；
理论上，随着烘干时间的增加，试块内部有效孔隙水逐渐蒸发，一定时间后孔隙水完全蒸发，MW(t)=0。
根据质量守恒定律，第i次烘焙的蒸发水量为式(1) - 式(2)，且认为有效孔隙水已完全蒸发，则有：Me(ti)=MR,S﹣MR,D(ti)=MA,S﹣MA,D(ti)+MW (3)
Me(ti)表示第i次烘焙的蒸发水量；
根据试验结果及式(3)，作出MR,D(ti)（纵轴）与时间t（横轴）关系，并采用高斯-马尔科夫法回归获得Me(t)与t的关系模型；
根据费马引理，令Me(t)'=0，得到t = tm时的极限蒸发水量Me,max= Me(tm)。此时，MA,D(tm)=MA,D，则根据式(3)可得：
MW=Me,max﹣(MA,S﹣MA,D) (4)
最终得出再生混凝土有效孔隙率如下：
(5)
表示建筑垃圾再生混凝土试块有效孔隙率/%；
馱表示水的密度，g/cm3；
馬表示混凝土的密度，g/cm3；
VW表示水的体积，cm3；
VR表示混凝土的体积，cm3。