申请/专利权人：中国建筑土木建设有限公司

申请日：2018-06-21

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN108706910B

主分类号：C04B26/00(20060101)

分类号：C04B26/00(20060101);C04B28/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2018.11.20#实质审查的生效;2018.10.26#公开

摘要：本发明提供了一种混凝土及其制备方法，所述方法包括以下步骤：其特征在于，包括以下步骤：S1：确定每立方米混凝土的浆体含量Vp％；S2：确定混凝土配比中的水胶比γ，外加剂的掺量ω，单位为％，砂率单位为％；及混凝土的含气量α，单位为％；S3：所述混凝土的配合比参数包括水、胶凝材料、外加剂及骨料，所述骨料包括粗骨料和细骨料，骨料的含量为1‑Vp％，根据S1、S2获得的数据，计算获得混凝土的配合比；S4：根据S3获得的配合比混合材料后制成混凝土。本发明混凝土及其制备方法能够通过降低浆体含量降低过渡区在混凝土材料中的含量以提高混凝土强度，同时胶凝材料用量减少，为企业降低施工成本。

主权项：1.一种混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定每立方米混凝土的浆体含量Vp％；S2：确定混凝土配比中的水胶比γ，外加剂的掺量ω，单位为％，砂率单位为％；及混凝土的含气量α，单位为％；S3：所述混凝土的配合比参数包括水、胶凝材料、外加剂及骨料，所述骨料包括粗骨料和细骨料，骨料的含量为1-Vp％，根据S1、S2获得的数据，通过以下式1～式5，计算获得每立方米混凝土的配合比；水的质量mwkgm3的计算公式如下： 胶凝材料质量mbkgm3的计算公式如下： 外加剂质量makgm3的计算公式如下： 细集料质量mfakgm3的计算公式如下： 粗集料质量mcakgm3的计算公式如下： 式中：ρw、ρb、ρa、ρfa和ρca分别为水、胶凝材料、外加剂、细集料和粗集料的密度，单位为kgm3；S4：根据S3获得的配合比混合材料后制成混凝土。

全文数据：混凝土及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种混凝土及其制备方法。背景技术[0002]混凝土的强度主要由过渡区的强弱决定，提高混凝土强度的方法有两种，一种是提高过渡区强度，主要对应于增加胶凝材料用量，降低水胶比，这也是最常用的一种方法，该法缺陷是：1.混凝土材料中内部水化热增多，材料产生裂纹等其他病害的几率增加;2.增加胶凝材料的同时，也增加了浆体含量，即增加了过渡区含量，一定程度上弱化了其强度提高的效应。另一种方法是降低过渡区在混凝土材料中的含量，该法对应的是提高骨料含量、降低浆体含量。所谓浆体含量，即混凝土中除骨料以外，包括胶凝材料、外加剂、气泡和水等其他成分所占的体积比。[0003]在实际工程中，如桥梁工程中预应力混凝土的制备。在预应力筋的张拉过程中，为了提高模板周转率，对混凝土的早期强度要求很高，尤其在冬季，这种需求就更加明显。另一方面，企业为了节约成本，希望能用最少的胶凝材料获得最高的强度。针对这一问题，本发明提出降低浆体含量的方法来达到以上目的。发明内容[0004]鉴于上述情况，本发明提供一种能够节约成本的混凝土及其制备方法，通过降低浆体含量，降低过渡区在混凝土材料中的含量以提高混凝土强度。[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案是:提供一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：[0006]Sl:确定每立方米混凝土的浆体含量Vp%;[0007]S2:确定混凝土配比中的水胶比γ，外加剂的掺量ω，单位为％，砂率供，单位为％;及混凝土的含气量α，单位为％;[0008]S3:所述混凝土的配合比参数包括水、胶凝材料、外加剂及骨料，所述骨料包括粗骨料和细骨料，骨料的含量为I-Vp%，根据S1、S2获得的数据，通过以下式⑴〜式5，计算获得每立方米混凝土的配合比；[0009]水的质量mwkgm3的计算公式如下：1[0011]胶凝材料质量mbkgm3的计算公式如下：2[0013]外加剂质量!]^kgm3的计算公式如下：3[00Ί5]细集料质量mfakgm3的计算公式如下：4[0017]粗集料质量Hicakgm3的计算公式如下：5[0019]式中：pw、pb、pa、pfa和p。#别为水、胶凝材料、外加剂、细集料和粗集料的密度，单位为kgm3;[0020]S4:根据S3获得的配合比混合材料后制成混凝土。[0021]本发明实施例中，所述粗集料为石，所述细集料为砂。[0022]本发明实施例中，令混凝土含气量α为3%，水胶比γ=0.32,砂率供=40%，外加剂掺量ω=1%，所述浆体含量Vp介于32.5%〜35.8%之间。[0023]本发明实施例中，VP=32.5%，所述S4获得的混凝土经自然养护3天后，混凝土强度达到37.8MPa。[0024]本发明实施例中，VP=34.4%，所述S4获得的混凝土经自然养护3天后，混凝土强度达到32.4MPa。[0025]本发明另提供一种混凝土，所述混凝土是由如所述的混凝土的制备方法获得。[0026]本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果:通过对实际工程中使用的混凝土的浆体含量进行下调，降低了过渡区在混凝土材料中的含量，从而达到降低浆体材料用量提高强度的效果，并为企业降低施工成本。附图说明[0027]图1所示为每立方混凝土成本与浆体含量的关系曲线图。具体实施方式[0028]为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。[0029]本发明提供一种混凝土的制备方法，所述混凝土包括浆体材料和骨料材料，所述浆体材料包括水、胶凝材料及外加剂，骨料材料包括粗骨料和细骨料，所述混凝土的制备方法包括以下步骤：[0030]SI:确定每立方米混凝土的浆体含量Vp%;[0031]S2:确定混凝土配比中的水胶比γ，外加剂的掺量ω%，砂率^%:及混凝土的含气量α%;本发明所述水胶比γ、外加剂掺量ω、砂率於等参数根据规范《普通混凝土配合比设计规程》进行确定。[0032]S3:在确定浆体含量¥[%、混凝土含气量α%、水胶比γ、外加剂掺量ω%以及水、胶凝材料、外加剂、细集料和粗集料的密度〜4^034^和0。30^!113后，通过以下式1〜式5，计算获得每立方米混凝土的配合比；[0033]水的质量mwkgm3的计算公式如下：⑴[0035]胶凝材料质量mbkgm3的计算公式如下：2；[0037]外加剂质ft]iakgm3的计算公式如下：3[0039]细集料质量Hifakgm3的计算公式如下：C4[0041]粗集料质量Hiciakgm3的计算公式如下：5[0043]前述式（1〜式5通过以下方式推导获得，其中，本发明所述配合比计算方法均为绝对体积法，所述浆体含量％等于水含量、胶凝材料含量、外加剂含量和混凝土含气量的体积加总，以公式表示时，如下列式⑹所示;根据下列式⑹、式⑺、式⑻推导得出前述式1〜式3的混凝土质量配合比公式;所述骨料含量I-Vp等于粗骨料含量和细骨料含量的体积加总，以公式表示时，如下列式⑼所示;根据下列式⑼与式10的砂率公式推导出前述式⑷〜式⑸的混凝土质量配合比公式。6789ΙΟ[0049]进一步地，如果胶凝材料和外加剂分别有n、k种，则通过下列式（11、式（12，计算获得胶凝材料的体积含量mbpb和外加剂的体积含量mapa。C11、12[0052]S4:根据S3获得的配合比混合材料后制成混凝土。[0053]本发明另提供一种混凝土，所述混凝土由前述混凝土的制备方法制得。[0054]假设现有和改进方案混凝土理论配合比如下表1，单位为kgm3。[0055]表1混凝土配合比参数[0057]设水、胶凝材料、外加剂、砂和石的单价分别为Pw、Pb、Pa、Pfa、Pra，单位为元吨，每立方混凝土的成本C元吨为：[0058][0059]实施例[0060]以某实际工程为例，假设混凝土的含气量α=3%，水胶比为γ=0.32,砂率外加剂掺量ω=1%，设水、胶凝材料、外加剂、砂和石的密度分别为Pw=1.0X和Pca=2.72X103kgm3，水、胶凝材料、外加剂、砂和石的单价分别为Pw=5元吨、Pb=317元吨、Pa=3330元吨、Pfa=70元吨、Pca=50元吨，贝Ij每立方混凝土成本C元吨）与楽:体含量之间的关系表达式为：[0062]如图1所示为每立方混凝土成本与浆体含量的关系曲线图。例如当浆体含量为35%时，每立方混凝土计算成本为272.6元，浆体含量每降低1%，成本会下降3.809元。[0063]下表2显示了根据上述配比制得的混凝土在不同浆体含量条件下混凝土水养28天与自然养护3天的强度测试结果，该表假设混凝土含气量均为3%，砂率外加剂掺量ω=1%0[0064]表2混凝土强度与浆体含量试验结果[0066]表2中自然养护3天浆体含量35.8%为实际工程中根据《普通混凝土配合比设计规程》得到的浆体含量，对比可知，通过降低浆体含量至32.5%、34.4%，得到的混凝土强度与根据《普通混凝土配合比设计规程》得到的混凝土强度相比强度提高率分别为10.6%、29.2%，随着浆体含量的降低，混凝土强度提高明显，因此可以通过降低浆体含量的方法来获得更高强度的混凝土;事实上，在试验中发现当浆体含量低于32.5%时，混凝土在拌和过程工作性开始下降，导致试件成形困难，故在施工过程中，不可为了追求成本最小化盲目降低浆体含量，较优地，所述浆体含量介于32.5%〜35.8%之间。[0067]以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：SI:确定每立方米混凝土的楽体含量Vp%;S2:确定混凝土配比中的水胶比γ，外加剂的掺量ω，单位为％，砂率识，单位为％;及混凝土的含气量α，单位为％;S3:所述混凝土的配合比参数包括水、胶凝材料、外加剂及骨料，所述骨料包括粗骨料和细骨料，骨料的含量为I-Vp%，根据S1、S2获得的数据，通过以下式（1〜式5，计算获得每立方米混凝土的配合比；水的质量mwkgm3的计算公式如下：CO胶凝材料质量mbkgm3的计算公式如下：2外加剂质量^kgm3的计算公式如下：3细集料质量Hifakgm3的计算公式如下：4粗集料质量Hkakgm3的计算公式如下：5式中：Pw、Pb、Pa、PfΘΡρ。^别为水、胶凝材料、外加剂、细集料和粗集料的密度，单位为kgm3；S4:根据S3获得的配合比混合材料后制成混凝土。2.根据权利要求1所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于，所述粗集料为石，所述细集料为砂。3.根据权利要求2所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于，令混凝土含气量α为3%，水胶比γ=0.32,砂率外加剂掺量ω=1%，所述浆体含量Vp介于32.5%〜35.8%之间。4.根据权利要求3所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于，VP=32.5%，所述S4获得的混凝土经自然养护3天后，混凝土强度达到37.8MPa。5.根据权利要求3所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于，VP=34.4%，所述S4获得的混凝土经自然养护3天后，混凝土强度达到32.4MPa。6.—种混凝土，其特征在于，所述混凝土是由如权利要求1至5中任一项权利要求所述的混凝土的制备方法获得

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