本發(fā)明公開一種多孔混凝土預(yù)制構(gòu)件的精確制備方法，涉及到一種多孔混凝土水泥用量精確確定及一種多孔混凝土拌合成型方法，屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景多孔混凝土又稱無砂混凝土。一般是指由集料、水泥和水拌制而成的一種多孔無細(xì)集料型輕質(zhì)混凝土。多以表面包覆一層薄水泥漿的粗集料相互粘結(jié)而成，使其具有均勻分布的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)。所以多孔混凝土是一種集混凝土原有優(yōu)異力學(xué)性能與透水性于一體的新型混凝土制品，并且隨著海綿城市與城市立體綠化的發(fā)展，這種混凝土制品也成功的應(yīng)用在各項(xiàng)建筑的設(shè)計(jì)與施工中，但相比于歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)的廣泛的應(yīng)用，我國還處于初步階段，到目前為止尚無合適、統(tǒng)一的多孔混凝土配合比計(jì)算及拌合方法，在某種程度上極大的阻礙其廣泛應(yīng)用。目前多孔混凝土配合比計(jì)算多采取普通混凝土的絕對(duì)體積法及填充理論，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)難以精確確定水泥包裹厚度，存在著水泥用量過多包裹層過厚、水泥用量過少包裹層過薄、水膠比過大制品成型時(shí)流漿過多以及水膠比過小制品難以成型、抗壓破壞時(shí)包裹層發(fā)生脆性破壞等問題。雖然已有研究提及以集料表面積進(jìn)行材料用量計(jì)算的方法（如cn201210352651.8），但均采用估算值或經(jīng)驗(yàn)值的方法確定集料比表面積，而且所述的水泥包裹厚度并未以水泥水化后實(shí)際體積變化進(jìn)行確定，導(dǎo)致其所述的水泥用量以及水泥包裹厚度存在極大的誤差，而導(dǎo)致實(shí)際拌合中產(chǎn)生水泥漿用量出現(xiàn)嚴(yán)重偏少或偏多的缺陷，最終致使硬化多孔混凝土強(qiáng)度過低或孔隙率難以達(dá)到要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種多孔混凝土預(yù)制構(gòu)件的精確制備方法。該方法可以很準(zhǔn)確的控制集料表面水泥的包裹厚度，提高拌合后拌合物表面水泥包裹層緊密性、均一性，有效改善水泥與集料間界面過渡層。此方法制得的多孔混凝土性能優(yōu)異，操作規(guī)范性強(qiáng)，不但可以有效保證多孔混凝土的質(zhì)量，而且易于多孔混凝土及制品的工業(yè)化生產(chǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種多孔混凝土預(yù)制構(gòu)件的精確制備方法，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：1）稱取干燥集料1700份，取其中100份，記質(zhì)量為m1，用水浸泡1小時(shí)后，全部取出達(dá)到飽和面干狀態(tài)，記此時(shí)飽和面干集料質(zhì)量為m2，測得集料吸水率q為：q=(m2-m1)÷100；2）將步驟1）中所述飽和面干集料，與稱取的同粒徑級(jí)別的已知比表面積為s1的標(biāo)準(zhǔn)試塊15份進(jìn)行干燥處理，將干燥處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下進(jìn)行表面同一化處理，記處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為m3、m4，將理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下用石蠟進(jìn)行表面包裹，稱得到包裹后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為m5、m6；測得集料比表面積s2為：s2=s1×(m6-m4)÷(m5-m3)；3）稱取3組普通硅酸鹽水泥，每組為100份，記質(zhì)量為m7；以水膠比x分別為0.25、0.30、0.40對(duì)3組普通硅酸鹽水泥分別進(jìn)行拌制，并分別進(jìn)行緊密成型，完全硬化后測得三種水膠比條件下3組體積分別為v1、v2、v3，擬合得到水膠比x條件下硬化水泥的體積v為：v=ax2+bx+c；測得水膠比x條件下單位質(zhì)量水泥的質(zhì)量與水化后體積的比值p為：p=m7÷v；4）將步驟1）中余下1600份集料，記質(zhì)量為m8，根據(jù)所設(shè)定集料表面硬化水泥包裹厚度為h，得到1600份集料條件下，水泥用量為：m9=p×m8×s2×h；5）將步驟4）中集料與加入的初次拌合用水量m8×q拌合均勻，并持續(xù)攪拌，攪拌30-60秒；6）在攪拌過程中，交替以吹揚(yáng)方式均勻加入步驟3）所述普通硅酸鹽水泥，以噴霧方式均勻加入0.9×m8×x×(1-q)份拌合用水，兩次交替改變間，時(shí)間間隔為20-30秒；所有水泥加入完成后，在拌合過程中以噴霧方式加入0.1×m8×x×(1-q)份拌合用水，拌合30-60秒后，得到混凝土拌合物；7）將步驟6）中所述的混凝土拌合物采用成型壓力為0.1-1.0mpa壓力進(jìn)行多孔混凝土模壓成型，成型后蒸壓養(yǎng)護(hù)1-3天，拆模后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即得。本發(fā)明所述的一種多孔混凝土預(yù)制構(gòu)件的精確制備方法，特征在于：步驟6）水泥以及拌合用水可同時(shí)進(jìn)行加入。本發(fā)明所提供一種多孔混凝土預(yù)制構(gòu)件的精確制備方法，不但可以精確計(jì)算得到每種配合比條件下，水泥的具體用量，而且可以精確控制集料表面水泥的包裹厚度，從而達(dá)到有效的控制多孔混凝土拌合成本的目標(biāo)。相對(duì)于現(xiàn)有多孔混凝土制備采用的一次投料拌合法和多次投料拌合法，本發(fā)明在拌合過程中不采取將拌合用水與水泥一次性加入攪拌的方法，而是在拌合過程中將拌合用水以及水泥，分別采取均勻噴入和吹揚(yáng)的方式進(jìn)行投料，此種加水方法不但避免了集中加水對(duì)集料表面水泥的沖刷，以及集料表面局部水泥水膠比過大情況的產(chǎn)生，而且有效的提高了水泥包裹層的均勻性和緊密性，同時(shí)也有效的降低了界面過渡層處鈣礬石與氫氧化鈣結(jié)晶的產(chǎn)生，對(duì)比普通拌合方法界面過渡層示例（如圖1）與本拌合方法界面過渡層示例（如圖2），可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明很好的改善了集料與水泥間界面過渡層，極大的消除了鈣礬石與氫氧化鈣結(jié)晶的存在，并且在多孔混凝土成型過程中本發(fā)明采用壓力成型以及蒸壓養(yǎng)護(hù)的方法，可以極大地降低由于普通混凝土成型和方法對(duì)集料表面水泥包裹層的破壞，而且可以加速多孔混凝土硬化。本發(fā)明具有以下有益效果：綜上可得本發(fā)明相對(duì)普通拌合方法，不但可以精準(zhǔn)設(shè)計(jì)水泥包裹厚度，而且可以有效提高水泥包裹層性質(zhì)的均一性、緊密性，從而有效改善水泥與集料間界面過渡層，有效降低界面過渡層處鈣礬石與氫氧化鈣結(jié)晶的產(chǎn)生，并改善拌合物的粘結(jié)性，提高多孔混凝土質(zhì)量，即在相同水泥用量時(shí)，使多孔混凝土獲得較大的力學(xué)性能提升；在相同強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件下，可以有效降低水泥用量，降低成本。所以本發(fā)明是一種更加精細(xì)化、合理化、專業(yè)化、經(jīng)濟(jì)化的多孔混凝土拌合方法，不但多孔混凝土性能優(yōu)異，而且易于多孔混凝土及制品的工業(yè)化生產(chǎn)，可從而為多孔混凝土大范圍應(yīng)用提供良好技支持，促進(jìn)著海綿城市與城市立體綠化快速發(fā)展。附圖說明圖1是傳統(tǒng)拌合方法多孔混凝土破壞微觀形貌圖；圖2是本發(fā)明所提及拌合方法多孔混凝土破壞微觀形貌圖；圖3是本發(fā)明所提及拌合方法可行的一種拌合流示例圖；圖4是普通拌合方法與實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4拌合方法拌合所得包裹水泥顆粒對(duì)比圖；圖5是包裹厚度為3mm條件下，采用本發(fā)明提供制備方法下集料表面水泥包裹厚度顯微圖；圖6是包裹厚度為3mm條件下，采用普通混凝土制備方法下集料表面水泥包裹厚度顯微圖。具體實(shí)施方式通過以下實(shí)施例進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案的前提下，對(duì)本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。實(shí)施例1：1）首先選取粒徑為5-10mm的干燥玄武巖碎石1700g，取其中100g，用水浸泡1小時(shí)后，全部取出達(dá)到飽和面干狀態(tài)，此時(shí)飽和面干集料質(zhì)量為102.32，測得該玄武巖碎石吸水率q=(102.32-100)÷100，得到吸水率q=2.32%；2）將步驟1）中所述飽和面干集料，與稱取的同粒徑級(jí)別的已知比表面積為5.2645cm2/g的標(biāo)準(zhǔn)試塊15g進(jìn)行干燥處理，將干燥處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下進(jìn)行表面同一化處理，記處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為100.1217g、15.0846g，將理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下用石蠟進(jìn)行表面包裹，稱得到包裹后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為15.2613g、100.3332g；s2=s1×(100.3332-100.1217)÷(15.2613-15.0846)，測得集料比表面積s2為6.3013cm2/g；3）稱取3組p?o42.5普通硅酸鹽水泥，每組為100g；以水膠比x分別為0.25、0.30、0.40對(duì)3組普通硅酸鹽水泥分別進(jìn)行拌制，并分別進(jìn)行緊密成型，完全硬化后測得三種水膠比條件下3組體積分別為63.6cm3、66.02cm3、70.26cm3，擬合得到水膠比x條件下硬化水泥的體積v=-40x2+70.4x+48.5；測得水膠比x=0.30條件下單位質(zhì)量水泥的質(zhì)量與水化后體積的比值p=1.5147；4）將步驟1）中余下1600g集料，根據(jù)所設(shè)定集料表面硬化水泥包裹厚度為0.30mm，得到1600g集料條件下，水泥用量m9=458.1g，得到多孔混凝土各材料用量為：集料1600g，水泥458.1g，水137.4g；5）將步驟4）中集料與加入的初次拌合用水37.1g拌合均勻，并持續(xù)攪拌，攪拌30秒；6）在攪拌過程中，交替以吹揚(yáng)方式均勻加入步驟3）所述普通硅酸鹽水泥，以噴霧方式均勻加入90.3g拌合用水，共計(jì)交替進(jìn)行3次，具體步驟示例如圖4所示，兩次交替改變間，時(shí)間間隔為30秒；所有水泥加入完成后，在拌合過程中以噴霧方式加入剩余10.0g拌合用水，拌合60秒后，得到混凝土拌合物；7）將步驟6）中所述的混凝土拌合物采用成型壓力為0.5mpa壓力進(jìn)行多孔混凝土模壓成型，成型后蒸壓養(yǎng)護(hù)2天，拆模后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即得。實(shí)施例2：1）首先選取粒徑為5-10mm的干燥玄武巖碎石1700g，取其中100g，用水浸泡1小時(shí)后，全部取出達(dá)到飽和面干狀態(tài)，此時(shí)飽和面干集料質(zhì)量為102.32，測得該玄武巖碎石吸水率q=(102.32-100)÷100，得到吸水率q=2.32%；2）將步驟1）中所述飽和面干集料，與稱取的同粒徑級(jí)別的已知比表面積為5.2645cm2/g的標(biāo)準(zhǔn)試塊15g進(jìn)行干燥處理，將干燥處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下進(jìn)行表面同一化處理，記處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為100.1217g、15.0846g，將理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下用石蠟進(jìn)行表面包裹，稱得到包裹后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為15.2613g、100.3332g；s2=s1×(100.3332-100.1217)÷(15.2613-15.0846)，測得集料比表面積s2為6.3013cm2/g；3）稱取3組p?o42.5普通硅酸鹽水泥，每組為100g；以水膠比x分別為0.25、0.30、0.40對(duì)3組普通硅酸鹽水泥分別進(jìn)行拌制，并分別進(jìn)行緊密成型，完全硬化后測得三種水膠比條件下3組體積分別為63.6cm3、66.02cm3、70.26cm3，擬合得到水膠比x條件下硬化水泥的體積v=-40x2+70.4x+48.5；測得水膠比x=0.30條件下單位質(zhì)量水泥的質(zhì)量與水化后體積的比值p=1.5147；4）將步驟1）中余下1600g集料，根據(jù)所設(shè)定集料表面硬化水泥包裹厚度為0.30mm，得到1600g集料條件下，水泥用量m9=458.1g，得到多孔混凝土各材料用量為：集料1600g，水泥458.1g，水137.4g；5）將步驟4）中集料與加入的初次拌合用水37.1g拌合均勻，并持續(xù)攪拌，攪拌30秒；6）在攪拌過程中，交替以吹揚(yáng)方式均勻加入步驟3）所述普通硅酸鹽水泥，以噴霧方式均勻加入90.3g拌合用水，共計(jì)交替進(jìn)行6次，兩次交替改變間，時(shí)間間隔為30秒；所有水泥加入完成后，在拌合過程中以噴霧方式加入剩余10.0g拌合用水，拌合60秒后，得到混凝土拌合物；7）將步驟6）中所述的混凝土拌合物采用成型壓力為0.5mpa壓力進(jìn)行多孔混凝土模壓成型，成型后蒸壓養(yǎng)護(hù)2天，拆模后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即得。實(shí)施例3：1）首先選取粒徑為5-10mm的干燥玄武巖碎石1700g，取其中100g，用水浸泡1小時(shí)后，全部取出達(dá)到飽和面干狀態(tài)，此時(shí)飽和面干集料質(zhì)量為102.32，測得該玄武巖碎石吸水率q=(102.32-100)÷100，得到吸水率q=2.32%；2）將步驟1）中所述飽和面干集料，與稱取的同粒徑級(jí)別的已知比表面積為5.2645cm2/g的標(biāo)準(zhǔn)試塊15g進(jìn)行干燥處理，將干燥處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下進(jìn)行表面同一化處理，記處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為100.1217g、15.0846g，將理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下用石蠟進(jìn)行表面包裹，稱得到包裹后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為15.2613g、100.3332g；s2=s1×(100.3332-100.1217)÷(15.2613-15.0846)，測得集料比表面積s2為6.3013cm2/g；3）稱取3組p?o42.5普通硅酸鹽水泥，每組為100g；以水膠比x分別為0.25、0.30、0.40對(duì)3組普通硅酸鹽水泥分別進(jìn)行拌制，并分別進(jìn)行緊密成型，完全硬化后測得三種水膠比條件下3組體積分別為63.6cm3、66.02cm3、70.26cm3，擬合得到水膠比x條件下硬化水泥的體積v=-40x2+70.4x+48.5；測得水膠比x=0.30條件下單位質(zhì)量水泥的質(zhì)量與水化后體積的比值p=1.5147；4）將步驟1）中余下1600g集料，根據(jù)所設(shè)定集料表面硬化水泥包裹厚度為0.30mm，得到1600g集料條件下，水泥用量m9=458.1g，得到多孔混凝土各材料用量為：集料1600g，水泥458.1g，水137.4g；5）將步驟4）中集料與加入的初次拌合用水37.1g拌合均勻，并持續(xù)攪拌，攪拌30秒；6）在攪拌過程中，交替以吹揚(yáng)方式均勻加入步驟3）所述普通硅酸鹽水泥，以噴霧方式均勻加入90.3g拌合用水，共計(jì)交替進(jìn)行9次，兩次交替改變間，時(shí)間間隔為30秒；所有水泥加入完成后，在拌合過程中以噴霧方式加入剩余10.0g拌合用水，拌合60秒后，得到混凝土拌合物；7）將步驟6）中所述的混凝土拌合物采用成型壓力為0.5mpa壓力進(jìn)行多孔混凝土模壓成型，成型后蒸壓養(yǎng)護(hù)2天，拆模后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即得。實(shí)施例4：1）首先選取粒徑為5-10mm的干燥玄武巖碎石1700g，取其中100g，用水浸泡1小時(shí)后，全部取出達(dá)到飽和面干狀態(tài)，此時(shí)飽和面干集料質(zhì)量為102.32，測得該玄武巖碎石吸水率q=(102.32-100)÷100，得到吸水率q=2.32%；2）將步驟1）中所述飽和面干集料，與稱取的同粒徑級(jí)別的已知比表面積為5.2645cm2/g的標(biāo)準(zhǔn)試塊15g進(jìn)行干燥處理，將干燥處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下進(jìn)行表面同一化處理，記處理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為100.1217g、15.0846g，將理后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊同時(shí)、同條件下用石蠟進(jìn)行表面包裹，稱得到包裹后的飽和面干集料與標(biāo)準(zhǔn)試塊質(zhì)量分別為15.2613g、100.3332g；s2=s1×(100.3332-100.1217)÷(15.2613-15.0846)，測得集料比表面積s2為6.3013cm2/g；3）稱取3組p?o42.5普通硅酸鹽水泥，每組為100g；以水膠比x分別為0.25、0.30、0.40對(duì)3組普通硅酸鹽水泥分別進(jìn)行拌制，并分別進(jìn)行緊密成型，完全硬化后測得三種水膠比條件下3組體積分別為63.6cm3、66.02cm3、70.26cm3，擬合得到水膠比x條件下硬化水泥的體積v=-40x2+70.4x+48.5；測得水膠比x=0.30條件下單位質(zhì)量水泥的質(zhì)量與水化后體積的比值p=1.5147；4）將步驟1）中余下1600g集料，根據(jù)所設(shè)定集料表面硬化水泥包裹厚度為0.30mm，得到1600g集料條件下，水泥用量m9=458.1g，得到多孔混凝土各材料用量為：集料1600g，水泥458.1g，水137.4g；5）將步驟4）中集料與加入的初次拌合用水37.1g拌合均勻，并持續(xù)攪拌，攪拌30秒；6）在攪拌過程中，同時(shí)以吹揚(yáng)方式均勻加入步驟3）所述普通硅酸鹽水泥，以噴霧方式均勻加入90.3g拌合用水，加入過程中持續(xù)拌合；所有水泥加入完成后，在拌合過程中以噴霧方式加入剩余10.0g拌合用水，拌合60秒后得到本發(fā)明的混凝土拌合物；7）將步驟6）中所述的混凝土拌合物采用成型壓力為0.5mpa壓力進(jìn)行多孔混凝土模壓成型，成型后蒸壓養(yǎng)護(hù)2天，拆模后進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即得。試驗(yàn)例對(duì)實(shí)施例1-4所制備的多孔混凝土按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行力學(xué)、透水系數(shù)、孔隙率性能測試。并設(shè)置按普通混凝土拌合方法拌制的對(duì)比試驗(yàn)組1（配合比與實(shí)施例1相同）與對(duì)比試驗(yàn)組2（強(qiáng)度等級(jí)范圍與實(shí)例1-3相同）進(jìn)行對(duì)比說明，對(duì)比實(shí)驗(yàn)組材料組成情況如表1所示。對(duì)比試驗(yàn)組與實(shí)施例對(duì)比情況如表2所示。表1實(shí)驗(yàn)組材料組成情況實(shí)驗(yàn)組水膠比水泥（份）集料（份）水（份）對(duì)比實(shí)驗(yàn)組10.3457.71600137.3對(duì)比實(shí)驗(yàn)組20.3586.81600176.0表2實(shí)施例多孔混凝土性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)組7d抗壓強(qiáng)度(mpa)強(qiáng)度提高百分比%透水系數(shù)mm/s孔隙率%對(duì)比實(shí)驗(yàn)組14.2016.8219.23對(duì)比實(shí)驗(yàn)組25.3-13.3415.01實(shí)施例15.019.017.8920.54實(shí)施例25.223.817.8820.50實(shí)施例35.735.717.9620.51實(shí)施例47.169.018.2120.99通過分析表2中實(shí)施例1-4，可以發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明所提供的制備方法可以有效地提高多孔混凝土拌合物制品的抗壓強(qiáng)度，當(dāng)采吹揚(yáng)水泥與噴入拌合用水同時(shí)進(jìn)行的條件下，本制備方法所拌合的多孔混凝土強(qiáng)度值，相對(duì)于使用普通混凝土拌合方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)組1強(qiáng)度值提高幅度高達(dá)69.0%，而且透水系數(shù)與孔隙率提高幅度也達(dá)到10%以上；同時(shí)由圖4觀察可得，采用本制備方法拌合而成的集料裹膠顆粒表面圓潤，顆粒飽滿，由圖5與圖6對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明所提供的制備方法，集料表面包裹的水泥均一性很高，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求0.3mm的包裹要求，且隨著實(shí)施例1-4拌合方法的逐步改進(jìn)，所得裹膠顆粒飽滿度逐漸增加；對(duì)比對(duì)比實(shí)驗(yàn)組2與實(shí)施例1-3，可知在強(qiáng)度等級(jí)范圍基本一致的情況下，普通拌合方法較本發(fā)明所公開的方法多用28.38%的水泥，即本方法在達(dá)到相同強(qiáng)度要求的條件下可相對(duì)普通混凝土拌合方法節(jié)約22.11%的水泥用量。綜上可見本發(fā)明提供多孔混凝土制備方法效果顯著，不但可以精確進(jìn)行水泥用量計(jì)算，而且可以有效提高集料表面包裹層的均一性，從而提高多孔混凝土生產(chǎn)規(guī)范性以及產(chǎn)品質(zhì)量，有效降低水泥用量，從而在不增加其他材料投入的情況下，節(jié)約材料成本投入，所以本發(fā)明得到了一種更加優(yōu)良的多孔混凝土制備方法。當(dāng)前第1頁12