CN111829474A - 一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料测试技术领域，尤其为一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中所需要器械包括：上部容器，方孔筛网和底部支架，其中上部容器用以承装新拌生态多孔混凝土，其中方孔筛网用以支撑上部容器和方孔筛网的底部支架；该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法包括以下步骤：测试骨料表观密度ρG、测试预装填后的骨料数目n和骨料绝干质量mG和测试骨料比表面积S以及单个骨料的平均直径r。该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法的生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法简单快捷，可以在施工现场快速测定使用，可为生态多孔混凝土的现场应用和配合比设计提供技术支持。

Description

一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法
技术领域
本发明涉及建筑材料测试技术领域，具体为一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法。
背景技术
生态多孔混凝土(EcologicalPorousConcrete，简称EPC)作为“海绵城市”的重要组成部分，对海绵城市的发展与建设起到不可忽视的作用。EPC使用单一大粒径的骨料与胶凝材料混合，形成可供植物根系生长的大尺寸空隙的同时又具备一定强度是一种生态友好型新型建筑材料。
随着浆体体积的降低，骨料颗粒之间的空隙无法被水泥浆体完全填充，就形成了大尺寸的空隙，这是制备EPC的基本要求，相反，随着浆体体积的增加，可以制成具有更高流动性的纤维增强混凝土和自密实混凝土，而浆体体积的改变直接影响到EPC骨料浆体包裹层厚度，因此，绝不能忽略EPC骨料浆体包裹层厚度对EPC性能的影响，但是现阶段对于测试EPC骨料浆体包裹层厚度的试验方法还很复杂且不成体系，不具备普遍适用性，不能快速便捷地适用于施工现场。
综上所述，需要一种快捷、方便且精确的方法测试EPC骨料浆体包裹层厚度，给生态多孔混凝土的质量控制和配合比设计提供技术支持，使得生态多孔混凝土的大规模使用得以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，以实现给生态多孔混凝土的质量控制和配合比设计提供技术支持。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中所需要器械包括：上部容器，方孔筛网和底部支架，其中上部容器用以承装新拌生态多孔混凝土，其中方孔筛网用以支撑上部容器和方孔筛网的底部支架；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法包括以下步骤：
步骤1)、根据GB/T14685-2011标准测试骨料表观密度ρG；
步骤2)、使用特定方法分层预装填骨料后，测试预装填后的骨料数目n和骨料绝干质量mG；
步骤3)、测试骨料比表面积S以及单个骨料的平均直径r；
步骤4)、使用特定步骤制备浆体，并测试其密度ρG；
步骤5)、人工拌和混凝土后，使用与第二步所述预装填方法相同的装填方法将新拌混凝土分三层装填入实验装置中，并测试混凝土总质量mt；
步骤6)、计算骨料浆体包裹层厚度
Figure BDA0002566384880000021
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中骨料比表面积S测试步骤如下：将n粒骨料装入静水天平的吊篮中，水面至少高出试样50mm并用上下升降吊篮的方法排除气泡；浸泡24h后，用天平称取吊篮及试样在水中的质量ma，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制；称取吊篮在水中的质量mb，计算单个骨料的平均直径
Figure BDA0002566384880000022
骨料比表面积
Figure BDA0002566384880000023
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体密度测试步骤如下：将新拌好的浆体分两次装入50mm×50mm×50mm的容器中，使用振动台振动60s排出容器内的气泡，最后将超过容器的浆体刮去，称得容器和浆体的总质量，总质量减去容器质量再除以已知的体积可得浆体的密度ρp，每组配比进行三次试验后取平均值作为此配比的浆体密度。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中分层预装填骨料测试步骤如下：将骨料分三层装入上部容器中，每装填一层进行一次插捣，插捣时按顺时针方向，由边缘至中心均匀插捣15次，插捣棒直径为20mm。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体制备步骤如下：将水泥放入标准的行星式搅拌机中，在搅拌速度为50转/分的速度下进行搅拌30s，在此时把减水剂和水混合均匀并缓缓倒入搅拌锅内；30s慢速搅拌结束后停拌15s，最后在搅拌速度为200转/分的速度下高速搅拌210s。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法根据配合比称取水泥、水和减水剂，将新拌好的浆体迅速与准备好的骨料混合，并使用抹泥刀人工拌和60s。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中新拌好的混凝土放置于试验装置中，使用与预装填相同的分层插捣方法插捣成型，混凝土在上部容器中成型后静置到无浆体从模具内滴落时，用镊子将包裹了水泥浆体的所有骨料依次取出，并称量其质量mt。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中上部容器采用高120mm，内径100mm，外径110mm，壁厚5mm的PVC管。
优选的，所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中方孔筛网采用方孔孔径为15mm，铁丝直径为1.35mm的方孔筛。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法的生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法简单快捷，可以在施工现场快速测定使用，可为生态多孔混凝土的现场应用和配合比设计提供技术支持。
附图说明
图1为本发明预装填插捣位置与顺序示意图；
图2为本发明生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试装置结构示意图；
图3为本发明生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测定结果示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中所需要器械包括：上部容器，方孔筛网和底部支架，其中上部容器用以承装新拌生态多孔混凝土，其中方孔筛网用以支撑上部容器和方孔筛网的底部支架；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法包括以下步骤：
步骤1)、根据GB/T14685-2011标准测试骨料表观密度ρG；
步骤2)、使用特定方法分层预装填骨料后，测试预装填后的骨料数目n和骨料绝干质量mG；
步骤3)、测试骨料比表面积S以及单个骨料的平均直径
Figure BDA0002566384880000041
步骤4)、使用特定步骤制备浆体，并测试其密度ρG；
步骤5)、人工拌和混凝土后，使用与第二步所述预装填方法相同的装填方法将新拌混凝土分三层装填入实验装置中，并测试混凝土总质量mt；
步骤6)、计算骨料浆体包裹层厚度
Figure BDA0002566384880000051
本例中该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中骨料比表面积S测试步骤如下：将n粒骨料装入静水天平的吊篮中，水面至少高出试样50mm并用上下升降吊篮的方法排除气泡，浸泡24h后，用天平称取吊篮及试样在水中的质量ma，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制，称取吊篮在水中的质量mb，计算单个骨料的平均直径
Figure BDA0002566384880000052
计算骨料比表面积
Figure BDA0002566384880000053
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体密度测试步骤如下：将新拌好的浆体分两次装入50mm×50mm×50mm的容器中，使用振动台振动60s排出容器内的气泡，最后将超过容器的浆体刮去，称得容器和浆体的总质量，总质量减去容器质量再除以已知的体积可得浆体的密度ρp，每组配比进行三次试验后取平均值作为此配比的浆体密度；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中分层预装填骨料测试步骤如下：将骨料分三层装入上部容器中，每装填一层进行一次插捣，插捣时按顺时针方向，由边缘至中心均匀插捣15次，插捣棒直径为20mm；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体制备步骤如下：将水泥放入标准的行星式搅拌机中，在搅拌速度为50转/分的速度下进行搅拌30s，在此时把减水剂和水混合均匀并缓缓倒入搅拌锅内；30s慢速搅拌结束后停拌15s，最后在搅拌速度为200转/分的速度下高速搅拌210s；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法根据配合比称取水泥、水和减水剂，将新拌好的浆体迅速与准备好的骨料混合，并使用抹泥刀人工拌和60s；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中新拌好的混凝土放置于试验装置中，使用与预装填相同的分层插捣方法插捣成型，混凝土在上部容器中成型后静置到无浆体从模具内滴落时，用镊子将包裹了水泥浆体的所有骨料依次取出，并称量其质量mt；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中上部容器采用高120mm，内径100mm，外径110mm，壁厚5mm的PVC管；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中方孔筛网采用方孔孔径为15mm，铁丝直径为1.35mm的方孔筛。
实施例
1.骨料表观密度测试
选用粒径区间为16mm～19mm的粗骨料，根据GB/T14685-2011标准测试骨料表观密度ρG；
2.骨料预装填
将骨料分三层装入上部容器1中，每装填一层进行一次插捣，插捣时按顺时针方向，由边缘至中心均匀插捣15次，插捣位置与顺序如图1所示，插捣棒直径为20mm，长度为300mm，装填完毕之后测试骨料数目n，再将预装填的骨料置于100℃的恒温烘箱中烘干至恒重，冷却后取出称量骨料绝干质量mG；
3.测试骨料比表面积S及单个骨料的平均直径r
将骨料装入静水天平的吊篮中，水面至少高出试样50mm并用上下升降吊篮的方法排除气泡，浸泡24h后，用天平称取吊篮及试样在水中的质量ma，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制，称取吊篮在水中的质量mb，骨料比表面积S和单个骨料的平均直径
Figure BDA0002566384880000061
使用下式进行计算：
VG＝(mG-ma+mb)×1000
Figure BDA0002566384880000071
Figure BDA0002566384880000072
Figure BDA0002566384880000073
VG—骨料总体积，m3；
Figure BDA0002566384880000074
—单个骨料的平均体积，m3；
SG—骨料总表面积，m2；
4.浆体制备
将100份普通硅酸盐水泥、20份水、0.5份减水剂使用如下的浆体制备流程进行制备：将水泥放入标准的行星式搅拌机中，在搅拌速度为50转/分的速度下进行搅拌30s，在搅拌的同时把减水剂和水混合均匀并缓缓倒入搅拌锅内，30s慢速搅拌结束后停拌15s，最后在搅拌速度为200转/分的速度下高速搅拌210s；
5.浆体密度测试
将新拌好的浆体分两次装入50×50×50mm3的容器中，使用振动台振动60s以排出容器内的气泡，最后将超过容器的浆体刮去，称得容器和浆体的总质量，总质量减去容器质量再除以已知的体积可得浆体的密度，每组配比进行三次试验并取平均值作为此配比的浆体密度ρp；
6.混凝土人工拌和与装填
将步骤5所述的浆体制备方法制备出的浆体与准备好的骨料混合，并使用抹泥刀人工拌和60s，将新拌好的混凝土放置于上部容器中，使用与步骤2相同的分层插捣方法插捣成型，成型后静置到无浆体从模具内滴落时，用镊子将包裹了水泥浆体的所有骨料依次取出，并称量其质量mt；
7.数据处理
1)将以上步骤得到的数据代入下式可得到此配比的一个生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度hA1
Figure BDA0002566384880000081
2)同理，再将此配比按照上述步骤测试两次，可得生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度分别为hA2，hA3；
3)数据选取原则：三个测试值的最大值或最小值中，如果有一个与中间值之差超过中间值的15％，则舍去最大值和最小值取中间值，如果最大和最小值与中间值之差均超过中间值的15％，则该组试件的测试结果无效，经验算，该组数据的最大值或最小值与中间值之差分别为0.25％、1.53％，均未超过15％，即该组数据有效，测定的生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度如图3所示
8.装置精确度验证
为了评价骨料浆体包裹层厚度试验的精确度，测试了水灰比为0.18，骨胶比为5，骨料粒径为16～19，不同减水剂掺量下(0.65％、0.60％、0.55％、0.50％、0.45％)骨料浆体包裹层平均厚度，每组配比测试5次，并计算每组配比的变异系数，发现每组试验数据变异系数均小于2％，故可认为此种测试骨料浆体包裹层厚度的方法具有足够的准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中所需要器械包括：上部容器，方孔筛网和底部支架，其中上部容器用以承装新拌生态多孔混凝土，其中方孔筛网用以支撑上部容器和方孔筛网的底部支架；
该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法包括以下步骤：
步骤1)、根据GB/T14685-2011标准测试骨料表观密度ρG；
步骤2)、使用特定方法分层预装填骨料后，测试预装填后的骨料数目n和骨料绝干质量mG；
步骤3)、测试骨料比表面积S以及单个骨料的平均直径
Figure FDA0002566384870000014
步骤4)、使用特定步骤制备浆体，并测试其密度ρG；
步骤5)、人工拌和混凝土后，使用与第二步所述预装填方法相同的装填方法将新拌混凝土分三层装填入实验装置中，并测试混凝土总质量mt；
步骤6)、计算骨料浆体包裹层厚度
Figure FDA0002566384870000011
2.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中骨料比表面积S测试步骤如下：将n粒骨料装入静水天平的吊篮中，水面至少高出试样50mm并用上下升降吊篮的方法排除气泡；浸泡24h后，用天平称取吊篮及试样在水中的质量ma，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制；称取吊篮在水中的质量mb，计算单个骨料的平均直径
Figure FDA0002566384870000012
计算骨料比表面积
Figure FDA0002566384870000013
3.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体密度测试步骤如下：将新拌好的浆体分两次装入50mm×50mm×50mm的容器中，使用振动台振动60s排出容器内的气泡，最后将超过容器的浆体刮去，称得容器和浆体的总质量，总质量减去容器质量再除以已知的体积可得浆体的密度ρp，每组配比进行三次试验后取平均值作为此配比的浆体密度。
4.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中分层预装填骨料测试步骤如下：将骨料分三层装入上部容器中，每装填一层进行一次插捣，插捣时按顺时针方向，由边缘至中心均匀插捣15次，插捣棒直径为20mm。
5.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中浆体制备步骤如下：将水泥放入标准的行星式搅拌机中，在搅拌速度为50转/分的速度下进行搅拌30s，在此时把减水剂和水混合均匀并缓缓倒入搅拌锅内；30s慢速搅拌结束后停拌15s，最后在搅拌速度为200转/分的速度下高速搅拌210s。
6.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法根据配合比称取水泥、水和减水剂，将新拌好的浆体迅速与准备好的骨料混合，并使用抹泥刀人工拌和60s。
7.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中新拌好的混凝土放置于试验装置中，使用与预装填相同的分层插捣方法插捣成型，混凝土在上部容器中成型后静置到无浆体从模具内滴落时，用镊子将包裹了水泥浆体的所有骨料依次取出，并称量其质量mt。
8.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中上部容器采用高120mm，内径100mm，外径110mm，壁厚5mm的PVC管。
9.根据权利要求1所述的一种生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法，其特征在于：所述该生态多孔混凝土骨料浆体包裹层厚度测试方法中方孔筛网采用方孔孔径为15mm，铁丝直径为1.35mm的方孔筛。
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