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CN107478537B - 粗骨料在拌和过程中吸水率测试及确定附加用水量的方法 - Google Patents

粗骨料在拌和过程中吸水率测试及确定附加用水量的方法 Download PDF

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CN107478537B CN201710631290.3A CN201710631290A CN107478537B CN 107478537 B CN107478537 B CN 107478537B CN 201710631290 A CN201710631290 A CN 201710631290A CN 107478537 B CN107478537 B CN 107478537B
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water absorption
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岑文杰
熊建波
范志宏
王胜年
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Abstract

本发明公开了一种多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法，其它包括以下步骤：将多孔粗骨料、胶凝材料及细骨料拌和；取筛下砂浆，称重，倒入无水乙醇搅拌；取筛上多孔粗骨料，称重，用无水乙醇清洗干净，冲洗下来的砂浆倒入无水乙醇搅拌；确保筛下砂浆及冲洗下来的砂浆中的水分完全置换出来；将筛下砂浆、清洗过的粗骨料以及冲洗下来的砂浆进行干燥并计算加水拌和时间为t时的多孔粗骨料吸水率。本发明可准确地测试拌和过程中混凝土中多孔粗骨料不同时间的吸水率，以便根据混凝土拌和与浇注时间，确定多孔粗骨料的合理附加用水量，有助于提高多孔粗骨料混凝土的力学性能及耐久性能。

Description

粗骨料在拌和过程中吸水率测试及确定附加用水量的方法
技术领域
本发明属于土木工程检测技术领域，专利涉及一种骨料吸水率测试方法，尤其是一种多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试方法。
背景技术
页岩陶粒、粉煤灰陶粒、珊瑚石等多孔骨料，其材料内部空隙率高，在拌和混凝土时，需考虑多孔骨料吸水性对拌和用水量的影响，通常采用骨料在水中浸泡1h的吸水量作为混凝土附加用水量。
粗骨料浸泡在水中的吸水过程与在拌和砂浆中的吸水过程不同：粗骨料在拌和过程中将与水泥、粉煤灰等胶凝材料分享拌和用水，该过程中多孔粗骨料由于表面被砂浆等堵塞等原因，将阻碍水分在骨料中的传输；另外相比多孔粗骨料直接放入水中浸泡，在拌和混凝土时，混凝土拌和用水量少，由于胶凝材料、砂的比表面积大，其吸水速率要明显比多孔粗骨料的吸水速率快。
因此，采用浸泡水中1h的吸水量作为混凝土附加用水量时，将夸大了多孔粗骨料的实际吸水量，使得混凝土实际用水量及水灰比增大，从而造成混凝土力学性能、耐久性能的降低。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一种可真实地测试新拌混凝土中多孔粗骨料吸水率的测试方法，以便确定粗骨料的合理附加用水量，有助于提高多孔粗骨料混凝土的力学性能及耐久性能。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一：将用于拌和混凝土的多孔粗骨料、胶凝材料及细骨料倒入混凝土搅拌试验机拌和12～16秒后，加水拌和后过筛，其中加水拌和的时间为t；
步骤二：取筛下砂浆，称其质量，以ms1表示，倒入重量为砂浆重量2～3倍的无水乙醇，搅拌；
步骤三：取筛上多孔粗骨料，称其质量，以ms2表示；以无水乙醇作为清洗剂采用超声波清洗机对筛上粗骨料表面的砂浆清洗干净，清洗过的粗骨料存放一边，冲洗下来的砂浆放入容器并倒入无水乙醇搅拌，无水乙醇液面高度应高于砂浆表面4～6cm；
步骤四：在步骤二及步骤三的加无水乙醇的搅拌过程为3～4小时，搅拌过程需不断添加无水乙醇以补充挥发的乙醇，确保筛下砂浆及冲洗下来的砂浆中的水分完全置换出来；
步骤五：将筛下砂浆、清洗过的粗骨料以及冲洗下来的砂浆进行干燥；
步骤六：干燥后的筛下砂浆质量、清洗过的粗骨料质量以及冲洗下来的砂浆质量分别以mg1、mg2、mg3表示；
步骤七：加水拌和时间为t时的多孔粗骨料吸水率按下式计算：
多孔粗骨料吸水率/％：
Figure GDA0002430657030000021
其中：
Figure GDA0002430657030000022
步骤一采用4.75mm方孔筛过筛。
步骤五采用干燥箱干燥，干燥温度设置为75～85℃，干燥时间22～25h。
步骤一前，先将多孔粗骨料及细骨料风干。
一种确定拌和混凝土中附加用水量的方法，其包括以下步骤：
(1)根据如上任一所述的多孔粗骨料在新拌混凝土中吸水率测试的方法进行多组测试实验，测试实验的步骤一中的加水拌和时间分别为t1,t2……tn，测得对应的多孔粗骨料吸水率分别为Xt1,Xt2……Xtn；
(2)使用相同的配料对施工混凝土进行配制，根据混凝土从拌和到浇注所需的时间找到与其相同的加水拌和时间情况下的多孔粗骨料吸水率；
(3)根据多孔粗骨料的用量及吸水率确定施工混凝土所需的附加用水量。
本发明通过对不同拌和时间的新拌混凝土，取出多孔粗骨料和砂浆，采用乙醇浸泡多孔粗骨料和砂浆，以阻止胶凝材料的水化，并将砂浆中的水置换出。本发明可准确地测试拌和过程中混凝土中多孔粗骨料不同时间的吸水率，以便根据混凝土拌和与浇注时间，确定多孔粗骨料的合理附加用水量，有助于提高多孔粗骨料混凝土的力学性能及耐久性能。
具体实施方式
本说明书中的多孔粗骨料包括而不限于页岩陶粒、粉煤灰陶粒、珊瑚石等多孔骨料。
本发明的具体实施步骤如下：
开展混凝土拌和试验前，应将多孔粗骨料、细骨料风干。根据混凝土配合比，称取多孔粗骨料、胶凝材料、细骨料、水、外加剂等拌和物，为确保拌和物的均质性，拌和物应不少有25L，本试验取30L。
将拌和混凝土的多孔粗骨料、胶凝材料及细骨料依次倒入混凝土搅拌试验机，拌和15s后，加水拌和t为2.5min，拌和结束后，立即将新拌混凝土过4.75mm方孔筛。
取筛下砂浆，称其质量，以ms1表示，倒入质量为砂浆2～3倍的无水乙醇，放入2L的广口容量瓶中，立即采用电动搅拌器进行搅拌，搅拌过程中应避免拌和物溅出。
取筛上多孔粗骨料，称其质量，以ms2表示；采用超声波清洗机将筛上多孔粗骨料表面的砂浆清洗干净，清洗剂为无水乙醇，清洗过的粗骨料存放一边。将冲洗下来的砂浆放入容器，并倒入无水乙醇后，立即采用电动搅拌器进行搅拌，搅拌过程中应避免拌和物溅出。
试验过程中，伴随乙醇的挥发，需不断添加无水乙醇，加无水乙醇搅拌时间不少于3小时，以确保砂浆中的水分完全置换出来。
将筛下砂浆、清洗过的粗骨料以及冲洗下来的砂浆，放入干燥箱，干燥温度设置为80℃，干燥时间24h；
称取干燥后的筛下砂浆质量、清洗过的粗骨料质量以及冲洗下来的砂浆质量，分别以mg1、mg2、mg3表示；
采用以下公式测试多孔粗骨料吸水率/％：
Figure GDA0002430657030000031
其中：
Figure GDA0002430657030000032
测试得到多孔粗骨料在加水拌和时间t为2.5min时的吸水率；
重复以上步骤，分别测试在加水拌和时间分别为5min、10min、30min及1h时的多孔粗骨料吸水率。结果见下表1所示。
表1
Figure GDA0002430657030000033
而在对比实验中，多孔粗骨料浸泡在水中1h的吸水率为8.93％，高于本试验在拌和物中1h的吸水率。
假如从混凝土初始拌和到运往现场浇注的时间为30min，可取对应的拌和时间为30分钟时的多孔粗骨料吸水率6.69％作为实施混凝土的多孔粗骨料的吸水率，假如每立方多孔骨料混凝土中多孔粗骨料的用量为700kg，那么每立方混凝土中的附加用水量为700kg*6.69％＝46.83kg。

Claims (5)

1.一种多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一：将用于拌和混凝土的多孔粗骨料、胶凝材料及细骨料倒入混凝土搅拌试验机拌和12～16秒后，加水拌和后过筛，其中加水拌和的时间为t；
步骤二：取筛下砂浆，称其质量，以ms1表示，倒入重量为砂浆重量2～3倍的无水乙醇，搅拌；
步骤三：取筛上多孔粗骨料，称其质量，以ms2表示；以无水乙醇作为清洗剂采用超声波清洗机对筛上粗骨料表面的砂浆清洗干净，清洗过的粗骨料存放一边，冲洗下来的砂浆放入容器并倒入无水乙醇搅拌，无水乙醇液面高度应高于砂浆表面4～6cm；
步骤四：在步骤二及步骤三的加无水乙醇的搅拌过程为3～4小时，搅拌过程需不断添加无水乙醇以补充挥发的乙醇，确保筛下砂浆及冲洗下来的砂浆中的水分完全置换出来；
步骤五：将筛下砂浆、清洗过的粗骨料以及冲洗下来的砂浆进行干燥；
步骤六：干燥后的筛下砂浆质量、清洗过的粗骨料质量以及冲洗下来的砂浆质量分别以mg1、mg2、mg3表示；
步骤七：加水拌和时间为t时的多孔粗骨料吸水率按下式计算：
多孔粗骨料吸水率/％：
Figure FDA0002430657020000011
其中：
Figure FDA0002430657020000012
2.根据权利要求1所述的多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法,其特征在于：步骤一采用4.75mm方孔筛过筛。
3.根据权利要求1所述的多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法,其特征在于：步骤五采用干燥箱干燥，干燥温度设置为75～85℃，干燥时间22～25h。
4.根据权利要求1所述的多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法,其特征在于：步骤一前，先将多孔粗骨料及细骨料风干。
5.一种确定拌和混凝土中附加用水量的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)根据权利要求1～4任一所述的多孔粗骨料在混凝土拌和过程中吸水率测试的方法进行多组测试实验，测试实验的步骤一中的加水拌和时间分别为t1,t2……tn，测得对应的多孔粗骨料吸水率分别为Xt1,Xt2……Xtn；
(2)使用相同的配料对施工混凝土进行配制，根据混凝土从拌和到浇注所需的时间找到与其相同的加水拌和时间情况下的多孔粗骨料吸水率；
(3)根据多孔粗骨料的用量及吸水率确定施工混凝土所需的附加用水量。
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