一种快速确定混凝土中掺合料合适种类及掺量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及建筑材料领域，特别设及一种快速确定混凝±中渗合料合适种类及渗 量的方法。
【背景技术】
[0002] 在各种混凝±中，渗合料已成为必不可少的重要组分和功能性材料，特别是配制 各种高性能混凝±时，根据对混凝±的不同要求，经常采用两种或多种渗合料复合使用，对 改善混凝±性能起着关键的、决定性的作用。优质渗合料可提高混凝±强度、耐久性、改善 工作性W及其它物理力学性能，对抑制碱骨料反应乃至保护环境、节约资源、降低能耗、提 高工业废料的综合利用和实现混凝±可持续发展战略有着及其重要的作用。
[0003] 目前常用的矿物渗合料有很多，如粉煤灰、矿渣粉、娃粉、石粉等，在种类选择时常 根据当地资源及渗合料的自身特性来确定，如普通混凝上常选用单渗粉煤灰或粉煤灰+石 粉，高性能混凝±常选用粉煤灰+矿渣粉、粉煤灰+娃粉等，W达到优劣互补、充分发挥各矿 物渗合料优势的目的。但在优选渗合料的种类和合适渗量时，目前还没有较为便捷的方法， 常需进行大量的不同种类和不同渗量的渗合料拌制的混凝±性能对比试验才能确定，工作 量大，试验周期长。有些直接参照其它工程的经验来选取，但由于不同厂家的矿物渗合料存 在较大差异，使用效果往往不尽如人意。
[0004] 在开展超高渗粉煤灰项目研究时，在保持混凝±浆体体积不变的情况下，发现并 不是采用越优质的粉煤灰混凝±强度就越高，性能就越好。相反采用ΠΙ级粉煤灰的混凝± 用水量最低，其混凝±性能好于采用Ι、Π 级粉煤灰的混凝±。因此，可W看出，材料本身性 能优劣并不是决定混凝±性能的主要因素，材料组合在一起的综合效果才是决定性的因 素。对混凝±整个胶凝材料来说，也存在一个最优组合比例的问题，如何有效减少胶凝材料 的需水量，从而有效降低混凝±的水胶比，才是最终决定混凝±性能的关键因素。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种当混凝±中渗入一种或多种渗合料时，快速确定混凝 ±中渗合料的合适种类及渗量的方法。
[0006] -种快速确定混凝±中渗合料合适渗量的方法，所述方法为测定不同组合的胶凝 材料的胶砂流动度及胶砂强度，W胶砂流动度作为主要考核指标，同时兼顾胶砂强度来确 定渗合料的种类和渗量。水泥、砂和外加剂均采用工程或项目实际使用的材料。
[0007] 所述的方法，包括W下步骤：
[000引 1) W胶砂的胶砂比为1:3，水胶比为0.50，来配制胶砂；
[0009] 2)测定所述步骤1)胶砂的胶砂流动度，通过调节减水剂量和加水量使胶砂流动度 在170mm-190mm范围内；
[0010] 3)当实际胶砂流动度大于190mm，应减少用水量，使胶砂流动度控制在170mm- 190mm内，并按实际用水量计算水胶比；当实际胶砂流动度小于170mm，保持用水量不变，即 水胶比保持ο. 50，渗入减水剂，直至胶砂流动度控制在170mm-190mm内，此时渗量即为减水 剂渗量；
[0011] 4)当渗合料渗量已确定仅选择合适种类时，采用确定的渗量，任选一个种类作为 基准;当种类已确定，选择合适渗量时，采用初步确定的渗量范围的中间值作为基准；
[0012] 5) W上述步骤1)确定的胶砂比、步骤2)确定的水胶比和减水剂渗量为基准，仅改 变渗合料种类或渗量，测试胶砂流动度和胶砂强度；
[0013] 6)胶砂流动度最大、胶砂强度越高的种类和渗量即为混凝±中最优种类或渗量。
[0014] 为避免出现胶砂流动度过大或过小造成差异不明显而影响对结果的正确判断，需 先确定一个基准的胶砂配合比，规定其胶砂流动度控制在170-190mm的范围；为避免胶砂水 胶比过大出现泌水和离析现象而影响对结果的正确判断，规定胶砂水胶比不能大于0.50。 W此为基准，再根据预先确定的方案改变渗合料种类或渗量，进行对应胶砂流动度试验，来 获得最终需要的结果。
[0015] 本发明提供一种快速确定混凝±中渗合料合适种类及渗量的方法，本发明有益效 果如下：
[0016] 1、本发明W胶砂流动度作为主要考核指标，同时兼顾胶砂强度来确定渗合料的种 类和渗量。胶砂流动度最大，胶砂强度越高时的渗合料种类和对应渗量即为最优种类或最 佳渗量；
[0017] 2、本发明提供了一种当混凝±中渗入一种或多种渗合料时，快速确定渗合料的合 适种类和渗量的方法，测试方法简单，测试数据准确，工作量大为降低，可极大提高工作效 率，降低材料和人力资源投入，降低成本；
[0018] 3、本发明方法可W实现下列情况下的渗合料种类和渗量的确定：1)当渗合料渗量 已确定时，选择合适的渗合料种类;2)当渗合料种类已确定时，选择合适的渗量；
[0019] 4、本发明与现今采用混凝±进行各项性能对比试验相比，测试方法简单，测试数 据准确，工作量大为降低，可极大提高工作效率，降低材料和人力资源投入，降低成本。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施 例表述的范围。
[0021] 按照GB/T2419《水泥胶砂流动度测试方法》和GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法 (ISO)法》测试水泥胶砂流动度和水泥胶砂强度(龄期根据实际需要确定）。
[0022] 实施例1粉煤灰种类选择
[0023] -种快速确定混凝±中渗合料合适渗量的方法，对渗和料的种类进行选择：
[0024] 1似胶砂的胶砂比为1:3,水胶比为0.50,分别采用粉煤灰种类III级灰、Π 级灰、I 级灰配制胶砂，粉煤灰添加量为80% ;
[0025] 2)测定所述步骤1)胶砂的胶砂流动度，结果见表1，W粉煤灰III级灰作为基准，当 粉煤灰渗量为80%时，采用ΙΠ 级粉煤灰其胶砂流动度在170mm-190mm范围内，因此，不需要 对用水量进行调整，也不需渗加减水剂;Ξ种粉煤灰中采用ΠΙ级灰胶砂流动度及胶砂强度 均最大，因此，III级粉煤灰为混凝±最合适的种类。
[0026] 按照选择的粉煤灰种类进行混凝±配制，结果见表2。
[0027]表1不同粉煤灰种类胶砂流动度和胶砂强度试验成果 [002引
[0029] 从表2结果可W看出，拌制混凝±时其用水量最小，水胶比最低，混凝±强度最高。 反映出当粉煤灰渗量达到80%时，其自身品质好坏不是决定混凝±强度的关键因素（I级灰 质量好于II级灰、III级灰），而是整个胶凝材料体系的组合效应在起作用，从胶砂流动度反 映出来采用III级灰时整个胶凝材料组合级配最优，空隙率最小，因而在同样用水量时其胶 砂流动度最大，胶砂强度最高，综合反映出混凝±渗合料的火山灰效应、形态效应和填充效 应，III级粉煤灰为最优种类。
[0030] 表2混凝±强度试验成果
[0031]
[0032] 实施例2渗合料渗量选择
[0033] -种快速确定混凝±中渗合料合适渗量的方法，对渗和料的渗量进行选择：
[0034] 1似胶砂的胶砂比为1:3，水胶比为0.50，渗合料采用统灰+磨细石粉，渗合料总渗 量为80%，磨细石粉初选渗量为20%-40%，确定统灰和磨细石粉的最佳渗配比例；
[0035] 2)测定所述步骤1)胶砂的胶砂流动度，当种类已确定，选择合适渗量时，W磨细石 粉添加量为30%，统灰添加量50%为基准配合比；
[0036] 3)由于所述步骤1)胶砂的胶砂流动度小于170mm，按步骤2)、步骤3)渗入0.6%的 减水剂，其胶砂流动度为171mm，达至Ij 170~190mm控制范围；
[0037] 4)分别改变不同的磨细石粉渗量、统灰渗量的比例，测定胶砂流动度，结果见表3， 对应混凝±强度见表4;
[0038] 表3不同渗量胶砂流动度和胶砂强度试验成果
[0039]
[0040] *加黑为基准配合比。
[0041] 从表3、表4结果可W看出，用磨细石粉取代部分统灰，胶砂流动度和胶砂强度均有 较大提高，对应混凝±强度也有较大提高。随着磨细石粉取代统灰比例增加，胶砂流动度和 胶砂强度均随着增加，但磨细石粉渗量从20 %增加到40%时，胶砂流动度和胶砂强度增加 不明显，其对应的混凝±强度也变化不大，两者有着较好的相关性。当磨细石粉和统灰渗量 均为40 %时胶砂流动度最大，胶砂强度最高，对应混凝±强度也最高，为最优渗量。
[0042] 表4混凝±强度试验成果
[0043]
[0044] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申 请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可W相互任意组合。本发明的保护范 围应W权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方 案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种快速确定混凝土中掺合料合适种类及掺量的方法，其特征在于:所述方法为测 定不同组合的胶凝材料的胶砂流动度及胶砂强度，以胶砂流动度作为主要考核指标，同时 兼顾胶砂强度来确定掺合料的种类和掺量，以胶砂流动度最大、胶砂强度越高的组合为最 优组合，对应的掺合料合适种类和掺量即为最优种类及掺量。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所用水泥、砂、减水剂均为工程或项目实际 使用材料。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 1) 以胶砂比为1:3，水胶比为0.50，来配制胶砂； 2) 测定所述步骤1)胶砂的胶砂流动度，通过调节减水剂量和加水量使胶砂流动度在 170mm-190mm范围内； 3) 所述步骤2)调节方法为当实际胶砂流动度大于190mm，应减少用水量，使胶砂流动度 控制在170mm-190mm内，并按实际用水量计算实际水胶比；当实际胶砂流动度小于170_，保 持用水量不变，即水胶比保持〇. 50，掺入减水剂，直至胶砂流动度控制在170mm-190mm内，此 时掺量即为实际减水剂掺量； 4) 以所述步骤1)确定的胶砂比1:3、步骤3)确定的实际水胶比和实际减水剂掺量为基 准，仅改变掺合料种类或掺量，测试胶砂流动度和胶砂强度； 5) 以所述步骤4)测试得到的胶砂流动度最大、胶砂强度高的掺合料种类或掺量即为混 凝土中最优的掺合料种类或掺量。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:还包括所述步骤3)中当掺合料掺量已确定 仅选择掺合料合适种类时，采用确定的掺量，任选一个种类作为基准来比较胶砂流动度和 胶砂强度的大小；当掺合料种类已确定，选择合适掺量时，采用初步确定的掺量范围的中间 值作为基准来比较胶砂流动度和胶砂强度的大小。
【专利摘要】本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种快速确定混凝土中掺合料合适种类及掺量的方法，所述方法为测定不同组合的胶凝材料的胶砂流动度及胶砂强度，以胶砂流动度作为主要考核指标，同时兼顾胶砂强度来确定掺合料的种类和掺量，以胶砂流动度最大、胶砂强度越高的组合，为最优组合，对应的掺合料合适种类和掺量即为最优种类及掺量。本发明与现今采用混凝土进行各项性能对比试验相比，测试方法简单，测试数据准确，工作量大为降低，可极大提高工作效率，降低材料和人力资源投入，降低成本。
【IPC分类】G01N11/00, G01N33/38
【公开号】CN105628555
【申请号】CN201511025347
【发明人】张振宇, 陈卫烈, 邵红勇, 朱圣敏, 薄茗月, 肖晔珩
【申请人】葛洲坝集团试验检测有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月31日