本发明属于矿山尾矿充填技术，尤其是涉及一种湿式散体堆积密度及孔隙比的测定方法。
背景技术：
湿式堆积密度是影响矿山充填料、混凝土、砂浆等人工材料性能(强度、流动性、和易性)的关键因素。精确的检测材料在不同含水率下的堆积密度对于不同粒级集料配合比的确定有着重要的指导作用。为了达到在保证水泥基材料强度的基础上提高其流动性，需要优化粗细骨料的配比，提高集料的湿式堆积密度，从而减小用水量，降低水灰比。
实验证明，混凝土/砂浆/尾砂充填材料可以通过最大限度提高所含固体颗粒堆积密度来进一步提高性能，在同样的混合物体积下，更高的骨料堆积密度可以带来更高的工作性，另外在同样的工作性要求下，更高的骨料堆积密度可以缩小拌合物体积，可以提高拌合物的尺寸稳定性(体积)、降低水泥用量降低生产成本。因此找到一个合适的堆积密度对于提高湿式散体的强度和保证其工作性有很大帮助。
传统的干堆积法对实验中压实因素非常敏感且未研究考虑水对堆积密度的影响。其测得的堆积密度值并不精准。也有研究通过数学模型测算浆体中固体颗粒的堆积密度，可是简化的数学模型过于僵化，导致计算值与实际值相差较远。因此研制一种简单、有效的测试湿式散体中颗粒堆积密度的方法具有很大的意义。
技术实现要素：
本发明所解决现有技术中存在的技术问题是：为了克服传统干堆积法存在的对压实因素敏感缺陷和未考虑水的可能影响而提供的一种可用于测试的不同细度的湿式散体的堆积密度的测定方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种湿式散体堆积密度及孔隙比测定方法，通过如下步骤实现：
(S1)根据选定的湿式散体W/CM值，其中W代表水，CM代表胶凝材料，准备所需重量的水、胶凝材料样品和超塑化剂，将他们分别放在独立的容器内，备用；
(S2)将胶凝材料样品加入搅拌钵内干拌两分钟以提高胶凝材料样品的均匀性；
(S3)将搅拌钵中搅拌过的胶凝材料样品放入原容器内，并将所需重量的水全部加入到清空的搅拌钵中；
(S4)在装有水的搅拌钵内加入一半的胶凝材料样品和一半的超塑化剂，开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S5)将剩下的胶凝材料样品和超塑化剂分别分为四等份依次加入搅拌钵内，并在每次加入后开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S6)将搅拌均匀的拌合料放入容量筒内，装入高度略高于桶高，然后抹去多余拌合料并用刮刀刮平，测出拌合料的重量，并确定拌合料的堆积密度和孔隙比；
(S7)不断减小湿式散体W/CM值，重复步骤(S1)到(S6)，直到找到最大堆积密度和最小孔隙比。
进一步，所述胶凝材料样品选用单一的胶凝材料、不同种类胶凝材料混合物或者不同种类胶凝材料及其他固体颗粒混合物中的其中一种。
进一步，所述超塑化剂的添加方式为以下任意一种：可选用为粉煤灰、硅灰中的任意一种进行添加，或者选用粉煤灰、硅灰的混合物进行添加，或者不添加超塑化剂。
进一步，所述单一的胶凝材料可选用普通硅酸盐水泥。
进一步，所述堆积密度的计算方法如下所示：
其中，V为拌合料体积，M为拌合物重量，ρw为水的密度，μw为水的比例(其值与W/CM值相同)，ρα、ρβ和ργ分别为试验胶凝材料样品中α、β和γ的固体密度，Rα、Rβ和Rγ为α、β和γ的体积与胶凝材料样品总体积的体积比。
进一步，所述孔隙比的计算方法如下所示：
其中φ为湿式散体的堆积密度。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：与现有技术相比，本发明可有效地被用于测试不同种类的湿式散体的堆积密度，通过本方法可以简单准确的测出湿式散体在保证流动性前提下最大的堆积密度，提高湿式散体的强度，保证其满足远距离运输标准。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
一种湿式散体堆积密度及孔隙比测定方法，通过如下步骤实现：
(S1)根据选定的湿式散体W/CM值，其中W代表水，CM代表胶凝材料，准备所需重量的水、普通硅酸盐水泥和粉煤灰，将他们分别放在独立的容器内，备用；
(S2)将普通硅酸盐水泥加入搅拌钵内干拌两分钟以提高胶凝材料样品的均匀性；
(S3)将搅拌钵1中搅拌过的普通硅酸盐水泥放入原容器内，并将所需重量的水全部加入到清空的搅拌钵1中；
(S4)在装有水的搅拌钵内加入一半的普通硅酸盐水泥和一半的粉煤灰，开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S5)将剩下的普通硅酸盐水泥和粉煤灰分别分为四等份依次加入搅拌钵内，并在每次加入后开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S6)将搅拌均匀的拌合料放入容量筒2内，装入高度略高于桶高，然后抹去多余拌合料并用刮刀刮平，测出拌合料的重量，并确定拌合料的堆积密度和孔隙比；
(S7)不断减小湿式散体W/CM值，重复步骤1到6，直到找到最大堆积密度和最小孔隙比。
其中，堆积密度的计算方法如下所示：
式中，V为拌合料体积，M为拌合物重量，ρw为水的密度，μw为水的比例(其值与W/CM值相同)，ρα、ρβ和ργ分别为试验胶凝材料样品中α、β和γ的固体密度，Rα、Rβ和Rγ为α、β和γ的体积与胶凝材料样品总体积的体积比。
其中，孔隙比的计算方法如下所示：
式中，φ为湿式散体的堆积密度。
实施例2
一种湿式散体堆积密度及孔隙比测定方法，通过如下步骤实现：
(S1)根据选定的湿式散体W/CM值，其中W代表水，CM代表胶凝材料，准备所需重量的水、普通硅酸盐水泥和硅灰，将他们分别放在独立的容器内，备用；
(S2)将普通硅酸盐水泥加入搅拌钵1内干拌两分钟以提高胶凝材料样品的均匀性；
(S3)将搅拌钵1中搅拌过的普通硅酸盐水泥放入原容器内，并将所需重量的水全部加入到清空的搅拌钵1中；
(S4)在装有水的搅拌钵内加入一半的普通硅酸盐水泥和一半的硅灰，开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S5)将剩下的普通硅酸盐水泥和硅灰分别分为四等份依次加入搅拌钵内，并在每次加入后开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S6)将搅拌均匀的拌合料放入容量筒2内，装入高度略高于桶高，然后抹去多余拌合料并用刮刀刮平，测出拌合料的重量，并确定拌合料的堆积密度和孔隙比；
(S7)不断减小湿式散体W/CM值，重复步骤1到6，直到找到最大堆积密度和最小孔隙比。
其中，堆积密度的计算方法如下所示：
式中，V为拌合料体积，M为拌合物重量，ρw为水的密度，μw为水的比例(其值与W/CM值相同)，ρα、ρβ和ργ分别为试验胶凝材料样品中α、β和γ的固体密度，Rα、Rβ和Rγ为α、β和γ的体积与胶凝材料样品总体积的体积比。
其中，孔隙比的计算方法如下所示：
式中，φ为湿式散体的堆积密度。
实施例3
一种湿式散体堆积密度及孔隙比测定方法，通过如下步骤实现：
(S1)根据选定的湿式散体W/CM值，其中W代表水，CM代表胶凝材料，准备所需重量的水、普通硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰，将他们分别放在独立的容器内，备用；
(S2)将普通硅酸盐水泥加入搅拌钵1内干拌两分钟以提高胶凝材料样品的均匀性；
(S3)将搅拌钵1中搅拌过的普通硅酸盐水泥放入原容器内，并将所需重量的水全部加入到清空的搅拌钵1中；
(S4)在装有水的搅拌钵内加入一半的普通硅酸盐水泥、一半的粉煤灰和一半的硅灰，开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S5)将剩下的普通硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰分别分为四等份依次加入搅拌钵内，并在每次加入后开启搅拌器低速搅拌三分钟；
(S6)将搅拌均匀的拌合料放入容量筒2内，装入高度略高于桶高，然后抹去多余拌合料并用刮刀刮平，测出拌合料的重量，并确定拌合料的堆积密度和孔隙比；
(S7)不断减小湿式散体W/CM值，重复步骤1到6，直到找到最大堆积密度和最小孔隙比。
其中，堆积密度的计算方法如下所示：
式中，V为拌合料体积，M为拌合物重量，ρw为水的密度，μw为水的比例(其值与W/CM值相同)，ρα、ρβ和ργ分别为试验胶凝材料样品中α、β和γ的固体密度，Rα、Rβ和Rγ为α、β和γ的体积与胶凝材料样品总体积的体积比。
其中，孔隙比的计算方法如下所示：
式中，φ为湿式散体的堆积密度。
综合实施例1-3的方法，湿式散体试样选用普通硅酸盐水泥(OPC)，还可选择添加超塑化剂，该超塑化剂为粉煤灰(PFA)、硅灰(CSF)；下表中为不同配合比的胶凝材料样品堆积密度及孔隙比测试结果，其中A类样品由OPC，0-45％的PFA和0％CSF配比混合而成；B类样品由OPC，0-45％的PFA和15％CSF配比混合而成；C类样品由OPC，0-45％的CSF和0％PFA配比混合而成；D类样品由OPC，0-45％的CSF和15％PFA配比混合而成。
与现有技术相比，本发明可有效地被用于测试不同种类的湿式散体的堆积密度及孔隙比，通过本方法可以简单准确的测出湿式散体在保证流动性前提下最大的堆积密度和最下孔隙比，提高湿式散体的强度，保证其满足远距离运输标准。