致密堆积混凝土配合比设计的理论基础与应用研究（论文）.pdf

· 109 · 以致密堆积方法进行混凝土配合比设计，是台湾科技大 学黄兆龙教授于20世纪末 21世纪初提出的一种配合比设计方 法。该方法的主旨是以不同粒径的固体颗粒相堆积，获得最 小空隙率，在满足混凝土各项性能要求的前提下，尽可能减 少混凝土中的水泥浆用量，以获得性能优异的混凝土材料。 致密堆积混凝土配合比设计的关键参数有致密堆积系数 α、致密堆积系数 β。以粉煤灰填充砂颗粒间隙，获取致密堆 积系数 α，α在数值上等于达到最大堆积密度时，填充砂间隙 的所用的粉煤灰质量与（粉煤灰 +砂）质量之和的比值 ；以 达到最大堆积密度的粉煤灰及砂混合物填充石子间隙，获取 致密堆积系数 β，β在数值上达到最大堆积密度时，用于填充 石子间隙的粉煤灰与砂混合物的质量与（粉煤灰 +砂 +石子） 总质量的比值。在实际工作中， α值及 β值需经多次实验才能 获得。 1 试验材料来源及处理 2种砂，3 种碎石，分别烘干（或晾干），并配成 5种砂和 5种碎石。 （1）砂子过 10 mm筛，并分级获得小于 1.18 mm和大于 1.18 mm的颗粒。 （2）砂混合种类（每样不少于 20 kg）。S 1：A 砂（料仓）。 S2：B 砂（现场取样）。 S 3：A 砂 50%+B 砂50%。S 4：A 砂＜ 1.18 mm ×40%+B 砂＞1.18 mm ×60%。 S 5：A 砂＞ 1.18 mm ×50%+B 砂＜ 1.18 mm ×50%。 （3）石子分别为 ： A1（料仓，5~10 mm）、 A2（料仓，10~ 20 mm）、B1（现场取样， 5~10 mm）、B2（现场取样， 10~ 20 mm）、C（料仓外石子，5~31.5 mm，级配差）。 （4）石子混合种类（每样不少于 100 kg）。G 1：A1 × 60%+A2 ×40%。 G 2：B1 ×40%+B2 ×60%。 G 3：C ×80%+B1 ×20%。 G 4： C×60%+A1 ×20%+A2 ×20%。G 5：A1 ×50%+B2 ×50%。 2 以致密堆积方法进行普通混凝土配合比设计 2.1 ?G! Apr?? α 试验所用原材料性能见表 1~表3。 表1 砂的筛分析 筛孔尺寸 /mm 筛余量/g 分计筛余 /% 累计筛余/% 5 2 0.4 0.4 2.5 16 3.2 3.6 1.25 60 12.0 15.6 0.63 190 38.0 53.6 0.315 163 32.6 86.2 0.16 56 11.2 97.4 表2 砂的各项性能参数 品种 表观密度 /（kg/m 3） 紧密堆积密度 /（kg/m 3） 松散堆积密度/（kg/m 3） 含水率/ % 砂 2 740 1 600 1 440 1.2 表3 粉煤灰的主要性能 品种 细度/% 紧密堆积密度 /（kg/m 3） 松散堆积密度/（kg/m 3） 需水量比/ % 粉煤灰（一级） 6.6 850 750 96 粉煤灰（二级） 6.1 660 9.6 107 根据计算，所用河砂细度模数 MK=2.56，为中砂。 经计算，砂的自然堆积空隙率为 47.44%， α=13.78%，为 准确起见，进行砂掺配试验。粉煤灰的取代量为：粉煤灰 /（粉 煤灰+砂），试验结果见表 4。 表4 粉煤灰取代砂的堆积密度 粉煤灰取代量 /% 11 12 13 14 15 16 最大堆积密度/（kg/m 3） 1 777 1 793 1 800 1 808 1 789 1 767 掺配试验表明，配比设计试验中， α=14%，计算结果基本 ［摘 要］ F? Lpr^同 f? ，?堵 t!向pra ? ?????/?}!向pr??^ 80P 8 ，址 ? t?众! 向pr????^ 80n乔 。化?r???&??%? ??? ?? x ， 众 t? ??? ?? x!向pr?? ，? K t? L? x?? ?0!向pr????? ，?$ t?众!向pr???? 。?}乾n乔h ? ? tT ?a ? ???? xa ? ??????Q。 ［关键词］ ! Apr ；a ? ? ；!向pr?? ［中图分类号］ TU 528.52bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）18–0109–02 Research on Theoretical Basis and Application of Mix Proportion Design of Dense Stacked Concrete Zhang Wan-guo ［Abstract ］Based on the physical model of partic