CN107632960B - 一种空隙砼的配比方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空隙砼的配比方法，包括以下步骤：(1)初定净浆体并测定密度；(2)确定孔隙率；(3)确定粗骨料及用量；(4)确定净浆体及用量；(5)试配并以工作性检验基准配合比；(6)确定生产配合比并试拌检测。本申请技术方案以粗骨料、净浆体进行配比，充分依据原材料的波动，生产与施工环节影响，就地取材，以实际原材料检测数据为依据，避免使用经验数据脱离实际，同时能够达到质量可控，降低成本，节约资源的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种空隙砼的配比方法。
背景技术
空隙砼是一种具有透气，透水，降噪等功能的多孔砼。空隙砼的推广应用对城市生态环境的改善具有重要意义。因对环保认识的局限，随着国家城市化进程的快速推进，城镇道路，广场，庭院，停车场等采用不透水材料大面积硬化，导致大气雨水循环系统走了捷径，使大气雨水带着空气中的尘埃通过城镇不透水地面，继续污染后进入城镇官网排入沟河，导致天然水资源水质越来越差，在蒸发到空气中，继续污染环境，所以不空隙砼地坪俗称“死亡性地坪”。采用空隙砼地坪后雨水进入土壤，土壤过滤吸附后排入沟河，降低河水污染，河水清空气就越来越清，所以空隙砼地坪才是“环保性地坪”；采用空隙砼的地面，通过土壤的排放，可以大大缓解城镇内涝问题，同时尽大可能的补偿地下水，防止地面沉陷；此外，空隙砼地坪还有降低车辆噪音等作用。
现行的空隙砼配比方法主要包括以下步骤：(1)根据空隙砼的设计强度与经验的标准差确定空隙砼的配制强度；(2)按空隙砼孔隙率要求以不低于10％保证率定孔隙率；(3)确定水胶(灰)比，只概率定取值范围：0.25～0.35；(3)粗骨料以紧密密度乘折减系数0.98确定；(4)以体积比和胶结浆体密度换算成胶凝材料用量；(5)以水胶比定胶凝和水用量；(6)通过试配确定空隙砼配合比。
现行的配比方法存在以下问题：
(1)配置强度与水胶比确定之间的矛盾：以空隙砼的设计强度+1.645*标准差，标准差C20为4，C30为5，基本为普通砼配置强度计算模式，按此去计算水胶比，C30为0.455，C20为0.63左右，与0.25～0.35取值范围差异太大。
(2)粗骨料用量与孔隙率之间缺乏联系：每方空隙砼粗骨料用量＝紧密堆积密度*0.98，采用紧密堆积密度定粗骨料用量，当单粒级的粗骨料较小时紧密堆积空隙率可能低于或接近空隙砼的孔隙率，让净浆体合理体积(即用量)没法保证，因此缺乏科学性或合理性。
(3)粗骨料用量以粗骨料的紧密堆积密度*0.98太简单化：骨料生产变化相当不稳定，怎么去合理确定粗骨料用量，平衡净浆体与粗骨料的关系，保证空隙砼的配置强度，还是实际砼技术工作者遇到的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种空隙砼的配比方法，以粗骨料、净浆体进行配比，充分依据原材料的波动，生产与施工环节影响，就地取材，以实际原材料检测数据为依据，避免使用经验数据脱离实际，同时能够达到质量可控，降低成本，节约资源的效果。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种空隙砼的配比方法，所述配比方法包括以下步骤：
(1)初定净浆体并测定密度：所述净浆体的原料包括水泥、水、掺合料、外加剂，测定所述净浆体所用原料的指标，根据所需配比的空隙砼的配制强度确定实际配制强度、水胶比，按水胶比计算各原料的初定用量，再配制净浆体，并测定净浆体的密度；
(2)确定孔隙率：孔隙率范围要求孔隙率加上浆体的体积不超过粗骨料堆积孔隙率±10％，并乘以调整系数，所述调整系数为0.7～1.5，透水孔隙的体积为实配孔隙率；
(3)确定粗骨料及用量：取单粒级粒径的粗骨料，烘干至恒重，配比混合后，检测粗骨料的筛分试验数据、表观密度、堆积密度、堆积空隙率、吸水率、浆体的空气含量，并以筛分试验数据为依据计算粗骨料总体平均粒径，通过粗骨料总体平均粒径进行体积等效转化，得到粗骨料正方体体积，根据粗骨料总体平均粒径和粗骨料正方体体积，按照等压力法确定粗骨料净距，通过上述各参数依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量；
(4)确定净浆体及用量：通过粗骨料单方用量的体积、孔隙率计算净浆体的单方体积，通过净浆体的单方体积、净浆体的密度计算单方净浆体的用量，通过单方净浆体的用量、粗骨料的单方用量得到浆骨比，并确定净浆体中各原料的用量；
(5)试配并以工作性检验基准配合比：通过浆骨比增减0.5～2％控制增减粗骨料的净距，试配并检验工作性，以满足工作性且净距最小来确定粗骨料的用量；所述工作性包括裹浆厚、裹浆均匀性、保湿性、淌浆性、攥裹性、坍落度；
(6)确定生产配合比并试拌检测：取净浆体、粗骨料按生产进行试拌，检测指标，通过检测指标将基准配合比换算成生产配合比，并进行指标优化，将各原料通过生产配合比混配即得所述空隙砼。
优选的，步骤(1)所述测定净浆体所用原料的指标具体为：按规范确定或统计所需配比的空隙砼的强度等级的标准差，按规范确定水泥的28天抗压强度、水泥强度等级值、水泥富余系数，试验确定外加剂减水率与外加剂的掺量，检测外加剂的固含量，试验确定掺合料的掺量，检测掺合料的含水率、强度活性指标及需水量比。
优选的，步骤(1)所述实际配制强度的确定方法为增大系数法，具体通过以下各式计算：
实际配制强度＝空隙砼的配制强度*(2.2-掺合料的掺量值*0.02)；掺合料的掺量值为掺合料的掺量乘以100。
水胶比＝ɑa*fb/(实际配制强度+ɑa*ɑb*fb)；
其中：ɑa、ɑb为回归系数，fb为水泥的28天胶凝强度，(2.2-掺合料掺量值*0.02)为增大系数，其范围为1.4～2.2。
更为优选的，步骤(1)掺合料的掺量的确定方法为：按照普通砼强度力学性能试验方法标准，用28天净浆体的立方体抗压强度的最大值来确定掺合料的掺量。
更为优选的，步骤(1)外加剂的掺量的确定方法为：以强度等级确定的水胶比以及掺合料的掺量，按照普通砼强度力学性能试验方法标准，用28天净浆体的立方体抗压强度的最大值来确定外加剂的掺量。
优选的，步骤(1)所述各原料的初定用量的计算方法为：
设定净浆体所需最小用量为Q，单位为Kg；水胶比为Sj；外加剂掺量为Wc，单位为％；外加剂的固含量Wg，单位为％；掺合料的掺量为Fc，单位为％；
各原料的初定用量的计算如以下公式：
总用水量Wz＝Q/(1+1/Sj+Wc*Wg/Sj/10000)；
胶凝总用量Jz＝Wz/Sj；
外加剂用量Wy＝Jz*Wc/100，外加剂含水量Wh＝Wy*(100-Wg)/100；
掺合料用量Fy＝Jz*Fc/100；
水泥用量Sy＝Jz-Fy，用水量W＝Wz-Wh。
优选的，步骤(3)所述粗骨料的筛分试验数据、表观密度、堆积密度、堆积空隙率、吸水率、浆体的空气含量按照普通砼用砂石质量及检验方法标准等进行检测。
优选的，步骤(3)所述粗骨料总体平均粒径的计算包括以下步骤：
a、以筛分试验数据为依据，设定每格筛余的粗骨料均等效为以平均粒径为边长的正方体；
b、控制筛分结果小于2.35mm的粗骨料含量小于3％，换算成掺合料含量，用作后续配比调整；
c、计算粗骨料每格筛余平均粒径，计算公式为：每格筛余平均粒径＝(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2；
d、粗骨料总体平均粒径按照以下公式依次计算即得：
①每格筛余单个颗粒的平均体积＝每格筛余平均粒径的立方；
②每格筛余单个颗粒的质量＝每格筛余单个颗粒的平均体积*粗骨料的表观密度/1000000；
③每格筛余粗骨料的颗数＝每格对应筛余值/每格筛余单个颗粒的质量；
④粗骨料总体平均粒径＝每格筛余平均粒径*每格筛余粗骨料的颗数之和/每格筛余粗骨料的颗数累计之和。
优选的，步骤(3)所述粗骨料正方体体积为粗骨料总体平均粒径的立方。
优选的，步骤(3)中以等压力法确定粗骨料净距的公式为：粗骨料净距＝粗骨料总体平均粒径*空隙砼的配制强度/净浆体的抗压强度/3.8284。
优选的，步骤(3)所述依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量具体包括：
①粗骨料的理论空隙率＝[(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3-粗骨料正方体体积]*100％/(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3；
②粗骨料单方用量的体积＝1-粗骨料的理论空隙率；
③粗骨料的单方用量＝粗骨料单方用量的体积*粗骨料的表观密度。
优选的，步骤(4)所述净浆体的单方体积、单方净浆体的用量、浆骨比通过以下各式计算：
净浆体的单方体积＝1-粗骨料单方用量的体积-透水孔隙的体积-空气体积；
空气体积＝净浆体的空气含量*浆体(含空气)的体积；
净浆体的用量＝净浆体的密度*净浆体的单方体积；
浆骨比＝净浆体的用量/粗骨料的单方用量。
优选的，步骤(4)净浆体中各原料的用量的确定方法为：
同步骤(1)，设定净浆体用量为Q，单位为Kg；水胶比为Sj；外加剂掺量为Wc，单位为％；外加剂的固含量Wg，单位为％；掺合料的掺量为Fc，单位为％；
净浆体中各原料的用量计算如以下公式：
总用水量Wz＝Q/(1+1/Sj+Wc*Wg/Sj/10000)
胶凝总用量Jz＝Wz/Sj。
外加剂用量Wy＝Jz*Wc/100，外加剂含水量Wh＝Wy*(100-Wg)/100
掺合料用量Fy＝Jz*Fc/100
水泥用量Sy＝Jz-Fy，用水量W＝Wz-Wh。
设定粗骨料用量为Cy，粗骨料的吸水率为c％，则：
总吸水量Wx＝Cy*c％；
实际用水量Ws＝W+Wx。
优选的，步骤(5)所述工作性包括：
A、粗骨料裹浆厚及裹浆均匀性：通过裹浆厚及裹浆均匀性看浆的稠度与坍落度是否合理；
B、保湿性、淌浆性、攥裹性：淌浆性主要看包裹于粗骨料上余浆量，余浆多的主要原因有：净浆体的稠度大，保水性差，骨料偏少或浆体过多；攥裹性主要看其粘结性能，能成团粘结性越好；保湿性主要检验空隙砼的延时工作性，确保其拌合物运输到现场的正常使用；
C、坍落度：坍落度范围5～50mm，按具体工程需要与天气环境考虑经时损失确定。
优选的，步骤(5)中当试配不满足工作性时，在孔隙率不变情况下，增加或减少两级粗骨料净距，确定配合比，待配制。
优选的，步骤(6)所述检测指标包括：粗骨料的实际含水率、粗骨料中粉料的含量、粗骨料的表观密度、细骨料的吸水率、粉煤灰的吸水率。
优选的，步骤(6)中将基准配合比换算成生产配合比的方法为：确保所有原料按基准配合比用量不变为准，按含水量增加该原料使用量，用水量中减原材料含水量，粗骨料含细增够粗骨料用量后，含细量从掺合料料中扣除。
优选的，步骤(6)所述指标优化包括：
A、孔隙率优化：增减孔隙率3～5％优化透水性能，检测孔隙率与透水系数是否满足；
B、强度优化：在保持总胶凝材料不变的情况下，增减0.05水胶比，进行弯拉强度与抗压强度检测。
在本申请方案中，未详尽记述的指标的计算方法或确定方法为依据本领域生产规范或标准得到；本申请技术方案中所述的原料均来源于市售。
基于以上阐述，与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果在于：
(1)能够使粗骨料周围留足净浆体与空隙的空间，以合理的净浆体稠度和用量，来确保净浆体基本包裹于粗骨料上，且粗骨料连接部位浆体有足够的粘结传力能力，保证了其强度和工作性；
(2)在保证强度与工作性前提下，能够通过合理调整粗骨料用量，尽量缩短粗骨料之间净距，减小传力变形与体积干缩；
(3)以合理的水胶比确定空隙砼的配制强度，通过试验选取掺合料的掺量，确定外加剂的掺量，发挥外加剂的减水性，搭配净浆体，改善空隙砼的工作性能；
(4)能够充分依据原材料的波动，生产与施工环节影响，就地取材，以实际原材料检测数据为依据，避免使用经验数据脱离实际，同时能够达到质量可控，降低成本，节约资源的效果。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本申请技术方案提供一种空隙砼的配比方法，包括以下步骤：
(1)初定净浆体并测定密度：所述净浆体的原料包括水泥、水、掺合料、外加剂，测定所述净浆体所用原料的指标，根据所需配比的空隙砼的配制强度确定实际配制强度、水胶比，按水胶比计算各原料的初定用量，再配制净浆体，并测定净浆体的密度。
其中：所述测定净浆体所用原料的指标具体为：按规范确定或统计所需配比的空隙砼的强度等级的标准差，按规范确定水泥的28天抗压强度、水泥强度等级值、水泥富余系数，试验确定外加剂减水率与外加剂的掺量，检测外加剂的固含量，试验确定掺合料的掺量，检测掺合料的含水率、强度活性指标及需水量比等。
所述水胶比的确定方法为增大系数法，具体通过以下各式计算：
实际配制强度＝空隙砼的配制强度*(2.2-掺合料的掺量值*0.02)；
水胶比＝ɑa*fb/(实际配制强度+ɑa*ɑb*fb)；
其中：ɑa、ɑb为回归系数，fb为水泥的28天胶凝强度，增大系数范围为1.4～2.2。
所述掺合料的掺量的确定方法为：按照普通砼强度力学性能试验方法标准，用28天净浆体的立方体抗压强度的最大值来确定掺合料的掺量。
所述外加剂的掺量的确定方法为：以强度等级确定的水胶比以及掺合料的掺量，按照普通砼强度力学性能试验方法标准，用28天浆体的立方体抗压强度的最大值来确定外加剂的掺量。
所述各原料的初定用量的计算方法为：
设定净浆体所需最小用量为Q，单位为Kg；水胶比为Sj；外加剂掺量为Wc，单位为％；外加剂的固含量Wg，单位为％；粉煤灰的掺量为Fc，单位为％；
各原料的初定用量的计算如以下公式：
总用水量Wz＝Q/(1+1/Sj+Wc*Wg/Sj/10000)；
胶凝总用量Jz＝Wz/Sj；
外加剂用量Wy＝Jz*Wc/100，外加剂含水量Wh＝Wy*(100-Wg)/100；
粉煤灰用量Fy＝Jz*Fc/100；
水泥用量Sy＝Jz-Fy，用水量W＝Wz-Wh。
(2)确定孔隙率：要求孔隙率范围以孔隙率加浆体的体积后不超过粗骨料堆积孔隙率±10％，并乘以调整系数，所述调整系数为0.7～1.5，透水孔隙的体积为实配孔隙率。
(3)确定粗骨料及用量：取单粒级粒径的粗骨料，烘干至恒重，配比混合后，检测粗骨料的筛分试验数据、表观密度、堆积密度、堆积空隙率、吸水率、净浆体的空气含量，并以筛分试验数据为依据计算粗骨料总体平均粒径，通过粗骨料总体平均粒径进行体积等效转化，得到粗骨料正方体体积，根据粗骨料总体平均粒径和粗骨料正方体体积，按照等压力法确定粗骨料净距，通过上述各参数依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量。
其中：所述粗骨料的筛分试验数据、表观密度、堆积密度、堆积空隙率、吸水率、浆体的空气含量按照普通砼用砂石质量及检验方法标准等进行检测。
所述粗骨料总体平均粒径的计算包括以下步骤：
a、以筛分试验数据为依据，设定每格筛余的粗骨料均等效为以平均粒径为边长的正方体；
b、控制筛分结果小于2.35mm的粗骨料含量小于3％，换算成掺合料含量，用作后续配比调整；
c、计算粗骨料每格筛余平均粒径，计算公式为：每格筛余平均粒径＝(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2；
d、粗骨料总体平均粒径按照以下公式依次计算即得：
①每格筛余单个颗粒的平均体积＝每格筛余平均粒径的立方；
②每格筛余单个颗粒的质量＝每格筛余单个颗粒的平均体积*粗骨料的表观密度/1000000；
③每格筛余粗骨料的颗数＝每格对应筛余值/每格筛余单个颗粒的质量；
④粗骨料总体平均粒径＝每格筛余平均粒径*每格筛余粗骨料的颗数之和/每格筛余粗骨料的颗数累计之和。
所述粗骨料正方体体积为粗骨料总体平均粒径的立方。
所述以等压力法确定粗骨料净距的公式为：粗骨料净距＝粗骨料总体平均粒径*空隙砼的配制强度/净浆体的抗压强度/3.8284。
所述依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量具体包括：
①粗骨料的理论空隙率＝[(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3-粗骨料正方体体积]*100％/(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3；
②粗骨料单方用量的体积＝1-粗骨料的理论空隙率；
③粗骨料的单方用量＝粗骨料单方用量的体积*粗骨料的表观密度。
(4)确定净浆体及用量：通过粗骨料单方用量的体积、孔隙率计算净浆体的单方体积，通过净浆体的单方体积、净浆体的密度计算单方净浆体的用量，通过单方净浆体的用量、粗骨料的单方用量得到浆骨比，并确定净浆体中各原料的用量。
其中：所述净浆体的单方体积、单方净浆体的用量、浆骨比通过以下各式计算：
净浆体的单方体积＝1-粗骨料单方用量的体积-透水孔隙的体积-空气体积；
空气体积＝净浆体的空气含量*浆体(含空气)的体积；
净浆体的用量＝净浆体的密度*净浆体的单方体积；
浆骨比＝净浆体的用量/粗骨料的单方用量。
所述净浆体中各原料的用量的确定方法为：
同步骤(1)，设定净浆体用量为Q，单位为Kg；水胶比为Sj；外加剂掺量为Wc，单位为％；外加剂的固含量Wg，单位为％；掺合料的掺量为Fc，单位为％；
净浆体中各原料的用量计算如以下公式：
总用水量Wz＝Q/(1+1/Sj+Wc*Wg/Sj/10000)
胶凝总用量Jz＝Wz/Sj。
外加剂用量Wy＝Jz*Wc/100，外加剂含水量Wh＝Wy*(100-Wg)/100
掺合料用量Fy＝Jz*Fc/100
水泥用量Sy＝Jz-Fy，用水量W＝Wz-Wh。
设定粗骨料用量为Cy，粗骨料的吸水率为c％，则：
总吸水量Wx＝Cy*c％；
实际用水量Ws＝W+Wx。
(5)试配并以工作性检验基准配合比：通过浆骨比增减0.5～2％控制增减粗骨料的净距，试配并检验工作性，以满足工作性且净距最小来确定粗骨料的用量；所述工作性包括裹浆厚、裹浆均匀性、保湿性、淌浆性、攥裹性、坍落度等。
其中：所述工作性包括：
A、粗骨料裹浆厚及裹浆均匀性：通过裹浆厚及裹浆均匀性看浆的稠度与坍落度是否合理；
B、保湿性、淌浆性、攥裹性：淌浆性主要看包裹于粗骨料上余浆量，余浆多的主要原因有：净浆体的稠度大，保水性差，骨料偏少或浆体过多；攥裹性主要看其粘结性能，能成团粘结性越好；保湿性主要检验空隙砼的延时工作性，确保其拌合物运输到现场的正常使用；
C、坍落度：坍落度范围5～50mm，按具体工程需要与天气环境的经时损失确定。
当试配不满足工作性时，在孔隙率不变情况下，增加或减少两级粗骨料净距，确定配合比，待配制。
(6)确定生产配合比并试拌检测：取净浆体、粗骨料按生产进行试拌，检测指标，通过检测指标将基准配合比换算成生产配合比，并进行指标优化，将各原料通过生产配合比混配即得所述空隙砼。
其中：检测指标包括：粗骨料的实际含水率、粗骨料中粉料的含量、粗骨料的表观密度、细骨料的吸水率、掺合料的吸水率。
所述将基准配合比换算成生产配合比的方法为：确保所有原料按基准配合比用量不变为准，按含水量增加该原料使用量，用水量中减原材料含水量，粗骨料含细增够粗骨料用量后，含细量从掺合料中扣除。
所述指标优化包括：
A、孔隙率优化：增减孔隙率3～5％优化透水性能，检测孔隙率与透水系数是否满足；
B、强度优化：在保持总胶凝材料不变的情况下，增减0.05水胶比，进行弯拉强度与抗压强度的检测。
为验证本申请技术方案的技术效果，下面通过具体实施例的参数设置对本申请技术方案作详细说明。
实施例
一种空隙砼的配比方法，要求配制孔隙率不小于20％，透水系数>1.0，强度等级为C30，现场拌制，初凝时间不低于1小时，终凝不低于2小时，以粉煤灰作为掺合料，所述配比方法包括以下步骤：
(1)初定净浆体并测定密度：
1、选择净浆体的原料为：水泥，水，粉煤灰，外加剂，水泥选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，水选用饮用水，粉煤灰选用Ⅰ级粉煤灰，外加剂选用聚羧酸类减水剂。
2、测定原料指标：标准差统计按规范取5，水泥强度42.5Mpa,富裕系数统计1.1，水泥的28天抗压强度＝42.5*1.1＝46.75Mpa，试验确定外加剂掺量2.1％，减水率23％，外加剂测定固含量29％，粉煤灰掺量15％，测定粉煤灰含水率0.5％，测定粉煤灰强度活性指标73％，需水比91％。
3、按普通砼配合比设计规程计算出空隙砼的配制强度＝30+1.645*5＝38.23Mpa。
4、确定水胶比：空隙砼强度等级为C30，其规范配制强度必须达到38.2Mpa，根据再生骨料空隙砼应用技术规程，对应水胶比在0.25，水泥强度等级用42.5，按Ⅰ级粉煤灰掺量15％，确定该空隙砼的实际配制强度为：38.23*(2.2-15*0.02)＝72.63Mpa。
空隙砼的水胶比，按普通砼配合比设计规程，ɑa＝0.53，ɑb＝0.20，加粉煤灰后，水泥的28天胶凝强度fb＝0.85*1*46.75＝39.7Mpa。
故水胶比＝0.53*39.7/(72.63+0.53*0.2*39.7)＝0.274。
5、通过试测，试配量为两个相同检测容器总用量的1.5倍以上，按水胶比与相关参数确定各原材料用量，各原料的初定用量以及净浆体密度见表1。
表1各原料的初定用量以及净浆体密度
(2)确定孔隙率：要求孔隙率范围以孔隙率加浆体的体积后不超过粗骨料堆积孔隙率±10％，并乘以调整系数，所述调整系数为0.7～1.5，透水孔隙的体积为实配孔隙率，调整系数取1，得出实配孔隙率＝20％。
(3)确定粗骨料及用量
1、选用5～9.5mm粒径范围的机制单粒径粗骨料配制。
2、检测粗骨料指标，见表2、表3。
表2粗骨料筛分数据
含粉量为1.2％<3％，满足要求，用于生产配合比时调整，浆体空气含量1％。
表3粗骨料密度检测数据
3、计算粗骨料总体平均粒径，按筛分试验计算出总体平均粒径为4.48mm，见表4。
表4粗骨料总体平均粒径结果
4、确定粗骨料净距：
等压力法：粗骨料净距＝粗骨料总体平均粒径*空隙砼的配制强度/净浆体的抗压强度/3.8284＝4.48*0.818/3.8284＝0.957(mm)，可知粗骨料裹浆厚约1mm。
5、计算粗骨料单方用量：
粗骨料的理论空隙率＝[(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3-粗骨料正方体体积]*100％/(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3＝(5.443-4.483)*100％/5.443＝44.1％。
粗骨料单方用量的体积＝1-粗骨料的理论空隙率＝1-44.1％＝0.56。
粗骨料的单方用量＝粗骨料单方用量的体积*粗骨料的表观密度＝2642*0.56＝1478(kg)。
(4)确定净浆体及用量
1、净浆体的单方体积＝1-粗骨料单方用量的体积-透水孔隙的体积+空气体积；
其中，空气体积＝净浆体的空气含量*净浆体含空气的体积；
具体的：净浆体含空气的体积＝1-0.56-0.2＝0.24；
净浆体的空气含量＝0.24*1％＝0.0024；
净浆体的单方体积＝0.24-0.0024＝0.238。
净浆体的用量＝净浆体的密度*净浆体的单方体积＝0.238*1949＝464(kg)；
浆骨比＝净浆体的用量/粗骨料的单方用量＝464*100％/1478＝31.4％。
2、计算各原料用量并确定初步基准配合比，见表5。
表5各原料用量及初步基准配合比结果
(5)试配并以工作性检验基准配合比
1、基准配合比见表6。
表6基准配合比结果
2、以浆骨比增减0.5～2％为准，本实施例浆骨比增减幅度按1％。粗骨料净距分别减0.017和0.034浆骨比从31.4％，降为30.4％，29.4％。
检验工作性的方法为：
A、粗骨料裹浆厚及裹浆均匀性：通过裹浆厚及裹浆均匀性看浆的稠度与坍落度是否合理；
B、保湿性、淌浆性、攥裹性：淌浆性主要看包裹于粗骨料上余浆量，余浆多的主要原因有：净浆体的稠度大，保水性差，骨料偏少或浆体过多；攥裹性主要看其粘结性能，能成团粘结性越好；保湿性主要检验空隙砼的延时工作性，确保其拌合物运输到现场的正常使用；
C、坍落度：坍落度范围5～50mm，按具体工程需要与天气环境考虑经时损失确定。
3、增减粗骨料净距并试配检测工作性，试配的最小量规范为49kg，本实施例按50kg试配，见表7。
表7基准比配合工作性结果
结论：1个满足，2个不满足，说明浆用量不能再减，即粗骨料净距按0.957不变。按基准比用量进行生产试配。
(6)确定生产配合比并试拌检测
1、在工作性基本满足前提下，再按规范要求进行空隙砼性能方面检测，检测性能的指标主要有：初凝和终凝时间，空隙率，透水系数，弯拉强度和抗压强度等。
2、按实际原料抽样品，进行生产配合比设计检测的参数主要有：粗骨料的实际含水率，粗骨料中粉料的含量，粗骨料的吸水率，掺合料的含水率。
3、按检测的参数把基准配合比换算成生产配合比，然后按最小试配量试配检测相关性能，最小试拌量为50kg，换算结果见表8。
表8生产配合比的换算
| 水胶比 | 水(Kg) | 水泥(Kg) | 粗骨料(Kg) | 外加剂(Kg) | 掺合料(Kg) | 容量(Kg) |
| 0.274 | 90.60 | 308.13 | 1513.84 | 7.61 | 38.62 | 1957.0 |
4、生产配合比的优化
A、孔隙率优化：增减孔隙率3～5％优化透水性能，检测孔隙率与透水系数是否满足；
B、强度优化：在保持总胶凝材料不变的情况下，增减0.05水胶比，进行弯拉强度与抗压强度的检测。
本实施例只增减0.05水胶比试拌检测，见表9；试配检测相关性能，结果见表10。
表9增减0.05水胶比试拌的生产配合比确定
表10增减0.05水胶比试拌的检测结果
从检测结果看出，孔隙率基本满足，不用再优化，综合上述指标看出，按基准水胶比进行生产使用即可。
本申请技术方案提供了以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种空隙砼的配比方法，其特征在于：所述配比方法包括以下步骤：
(1)初定净浆体并测定密度：所述净浆体的原料包括水泥、水、掺合料、外加剂，测定所述净浆体所用原料的指标，根据所需配比的空隙砼的配制强度确定实际配制强度、水胶比，按水胶比计算各原料的初定用量，再配制净浆体，并测定净浆体的密度；
(2)确定孔隙率：孔隙率范围要求孔隙率加上浆体的体积不超过粗骨料堆积孔隙率±10％，并乘以调整系数，所述调整系数为0.7～1.5，透水孔隙的体积为实配孔隙率；
(3)确定粗骨料及用量：取单粒级粒径的粗骨料，烘干至恒重，配比混合后，检测粗骨料的筛分试验数据、表观密度、堆积密度、堆积空隙率、吸水率、净浆体的空气含量，并以筛分试验数据为依据计算粗骨料总体平均粒径，通过粗骨料总体平均粒径进行体积等效转化，得到粗骨料正方体体积，根据粗骨料总体平均粒径和粗骨料正方体体积，按照等压力法确定粗骨料净距，依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量；
(4)确定净浆体及用量：通过粗骨料单方用量的体积、孔隙率计算净浆体的单方体积，通过净浆体的单方体积、净浆体的密度计算单方净浆体的用量，通过单方净浆体的用量、粗骨料的单方用量得到浆骨比，并确定净浆体中各原料的用量；
(5)试配并以工作性检验基准配合比：通过浆骨比增减0.5～2％控制增减粗骨料的净距，试配并检验工作性，以满足工作性且净距最小来确定粗骨料的用量；所述工作性包括裹浆厚、裹浆均匀性、保湿性、淌浆性、攥裹性、坍落度；
(6)确定生产配合比并试拌检测：取净浆体、粗骨料按生产进行试拌，检测指标，通过检测指标将基准配合比换算成生产配合比，并进行指标优化，将各原料通过生产配合比混配即得所述空隙砼；
步骤(3)所述粗骨料总体平均粒径的计算包括以下步骤：
a、以筛分试验数据为依据，设定每格筛余的粗骨料均等效为以平均粒径为边长的正方体；
b、控制筛分结果小于2.35mm的粗骨料含量小于3％，换算成粉煤灰含量，用作后续配比调整；
c、计算粗骨料每格筛余平均粒径，计算公式为：每格筛余平均粒径＝(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2；
d、粗骨料总体平均粒径按照以下公式依次计算即得：
①每格筛余单个颗粒的平均体积＝每格筛余平均粒径的立方；
②每格筛余单个颗粒的质量＝每格筛余单个颗粒的平均体积*粗骨料的表观密度/1000000；
③每格筛余粗骨料的颗数＝每格对应筛余值/每格筛余单个颗粒的质量；
④粗骨料总体平均粒径＝每格筛余平均粒径*每格筛余粗骨料的颗数之和/每格筛余粗骨料的颗数累计之和；
步骤(3)中以等压力法确定粗骨料净距的公式为：粗骨料净距＝粗骨料总体平均粒径*空隙砼的配制强度/净浆体的抗压强度/3.8284；
步骤(3)所述依次计算粗骨料的理论空隙率、粗骨料单方用量的体积、粗骨料的单方用量具体包括：
①粗骨料的理论空隙率＝[(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3-粗骨料正方体体积]*100％/(粗骨料净距+粗骨料总体平均粒径)3；
②粗骨料单方用量的体积＝1-粗骨料的理论空隙率；
③粗骨料的单方用量＝粗骨料单方用量的体积*粗骨料的表观密度；
步骤(1)所述实际配制强度的确定方法为增大系数法，具体通过以下各式计算：
实际配制强度＝空隙砼的配制强度*(2.2-掺合料的掺量值*0.02)；掺合料的掺量值为掺合料的掺量乘以100；
水胶比＝ɑa*fb/(实际配制强度+ɑa*ɑb*fb)；
其中：ɑa、ɑb为回归系数，fb为水泥的28天胶凝强度，(2.2-掺合料掺量值*0.02)为增大系数，其范围为1.4～2.2；
步骤(4)所述净浆体的单方体积、单方净浆体的用量、浆骨比通过以下各式计算：
净浆体的单方体积＝1-粗骨料单方用量的体积-透水孔隙的体积-空气体积；
空气体积＝净浆体的空气含量*浆体(含空气时)的体积；
净浆体的用量＝净浆体的密度*净浆体的单方体积；
浆骨比＝净浆体的用量/粗骨料的单方用量。
2.根据权利要求1所述的一种空隙砼的配比方法，其特征在于：步骤(1)所述各原料的初定用量的计算方法为：
设定净浆体所需最小用量为Q，单位为Kg；水胶比为Sj；外加剂掺量为Wc，单位为％；外加剂的固含量Wg，单位为％；掺合料的掺量为Fc，单位为％；
各原料的初定用量的计算如以下公式：
总用水量Wz＝Q/(1+1/Sj+Wc*Wg/Sj/10000)；
胶凝总用量Jz＝Wz/Sj；
外加剂用量Wy＝Jz*Wc/100，外加剂含水量Wh＝Wy*(100-Wg)/100；
掺合料用量Fy＝Jz*Fc/100；
水泥用量Sy＝Jz-Fy，用水量W＝Wz-Wh。
3.根据权利要求1所述的一种空隙砼的配比方法，其特征在于：步骤(5)中当试配不满足工作性时，在孔隙率不变情况下，增加或减少两级粗骨料净距，确定配合比，待配制。
4.根据权利要求1所述的一种空隙砼的配比方法，其特征在于：步骤(6)所述检测指标包括：粗骨料的实际含水率、粗骨料中粉料的含量、粗骨料的表观密度、细骨料的吸水率、粉煤灰的吸水率。
5.根据权利要求1所述的一种空隙砼的配比方法，其特征在于：步骤(6)所述指标优化包括：
A、孔隙率优化：增减孔隙率3～5％优化透水性能，检测孔隙率与透水系数是否满足；
B、强度优化：在保持总胶凝材料不变的情况下，增减0.05水胶比，进行弯拉强度与抗压强度的检测。
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