本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土配合比中水用量的確定方法及坍落試驗裝置。

背景技術(shù)：

目前，在生產(chǎn)混凝土?xí)r，配合比中的水用量通常通過如下方式確定：技術(shù)人員查表國家標(biāo)準(zhǔn)《JGJ55-2011普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》選取初始水用量，然后通過大量混凝土試配試驗(每次試配30L混凝土)確定實際水用量。

上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷在于，由于我國各地混凝土原材料性能差異較大，導(dǎo)致混凝土試配試驗的工作量較大，材料浪費嚴(yán)重。此外，現(xiàn)有技術(shù)所確定的實際水用量未充分考慮骨料的吸水率變動，經(jīng)常會導(dǎo)致混凝土在使用時坍損較大，無法被施工，從而造成更大的材料浪費。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)在測量混凝土的坍落度、擴(kuò)展度等屬性參數(shù)時，無法保證標(biāo)準(zhǔn)錐筒始終是沿豎直方向被提起，從而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)偏差較大，測量的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種混凝土配合比中水用量的確定方法，以減少混凝土試配工作量及減少材料浪費。本發(fā)明實施例還提供了一種坍落試驗裝置，以提高坍落試驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明實施例所提供的混凝土配合比中水用量的確定方法，包括：

確定若干組試驗用混凝土配合比；

針對每組試驗用混凝土配合比，分別拌制試驗用砂漿并檢測試驗用砂漿的坍流度；

根據(jù)所述若干組試驗用混凝土配合比中的水用量，以及各組試驗用砂漿的坍流度，確定混凝土配合比中初始水用量與砂漿坍流度的對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系以及砂漿的目標(biāo)坍流度值，確定混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量。

較佳的，所述方法還包括：根據(jù)關(guān)系式X＝X₀-△X₁+△X₂，確定混凝土配合比中的實際水用量，其中：

X為混凝土配合比中的實際水用量；X₀為混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量；△X₁為因外加劑的減水率而應(yīng)減少的水用量；△X₂為因碎石的吸水率而應(yīng)增加的水用量。

優(yōu)選的，所述若干組試驗用混凝土配合比中的水泥用量相同、礦粉用量相同、粉煤灰用量相同、碎石用量相同，水用量呈等差數(shù)列。

較佳的，所述試驗用混凝土配合比滿足：依照所述試驗用混凝土配合比所配置的混凝土的擴(kuò)展度不小于55mm，且不大于65mm。

優(yōu)選的，所述砂漿的目標(biāo)坍流度值為68～72cm²。

較佳的，所述試驗用砂漿的拌制量不小于1L且不大于3L。

較佳的，所確定的試驗用混凝土配合比不少于3組。

采用本發(fā)明實施例方法確定混凝土配合比中的水用量時，針對每組試驗用混凝土配合比，分別拌制試驗用砂漿并檢測試驗用砂漿的坍流度；然后根據(jù)若干組試驗用混凝土配合比中的水用量，以及各組試驗用砂漿的坍流度，確定混凝土配合比中初始水用量與砂漿坍流度的對應(yīng)關(guān)系；之后可根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系以及砂漿的目標(biāo)坍流度值，確定混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量，即最佳的初始水用量。采用該方法，不必如現(xiàn)有技術(shù)那樣拌制大量的試驗用混凝土，因此，可以大大減少混凝土試配工作量及減少材料浪費。

本發(fā)明實施例還提供了一種坍落試驗裝置，包括坍流板、標(biāo)準(zhǔn)錐筒、導(dǎo)桿和連接桿，其中：所述導(dǎo)桿豎直固定于所述坍流板之上；所述連接桿的一端與所述導(dǎo)桿滑動裝配，所述連接桿的另一端與所述標(biāo)準(zhǔn)錐筒的外壁連接。

具體的，所述連接桿的一端具有滑套，所述滑套滑動套裝在所述導(dǎo)桿上；或者，所述導(dǎo)桿沿豎直方向具有導(dǎo)軌，所述連接桿的一端具有滑塊，所述滑塊與所述導(dǎo)軌滑動裝配。

優(yōu)選的，在所述標(biāo)準(zhǔn)錐筒的周側(cè)，滑動裝配的連接桿和導(dǎo)桿至少為兩組且均布設(shè)置。

采用本發(fā)明實施例的坍落試驗裝置進(jìn)行坍落試驗時，導(dǎo)桿可以為標(biāo)準(zhǔn)錐筒的提起提供豎直方向上的導(dǎo)向，因此，可以保證標(biāo)準(zhǔn)錐筒始終是沿豎直方向被提起，砂漿或混凝土在坍流板上的坍形基本為圓形。相比現(xiàn)有技術(shù)，采用該坍落試驗裝置進(jìn)行坍落試驗，可以大大提高試驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例混凝土配合比中水用量的確定方法流程示意圖；

圖2為混凝土配合比中初始水用量與砂漿坍流度對應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例坍落試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了減少混凝土試配工作量及減少材料浪費，本發(fā)明實施例提供了一種混凝土配合比中水用量的確定方法。為了提高坍落試驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，本發(fā)明實施例還提供了一種坍落試驗裝置。

如圖1所示，本發(fā)明一實施例提供的混凝土配合比中水用量的確定方法，包括如下步驟：

步驟101、確定若干組試驗用混凝土配合比；

步驟102、針對每組試驗用混凝土配合比，分別拌制試驗用砂漿并檢測試驗用砂漿的坍流度；

步驟103、根據(jù)若干組試驗用混凝土配合比中的水用量，以及各組試驗用砂漿的坍流度，確定混凝土配合比中初始水用量與砂漿坍流度的對應(yīng)關(guān)系；

步驟104、根據(jù)對應(yīng)關(guān)系以及砂漿的目標(biāo)坍流度值，確定混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量。

步驟101中，試驗用混凝土配合比可根據(jù)施工混凝土的性能要求、原材料特性等結(jié)合經(jīng)驗確定，工程上都以混凝土標(biāo)號來區(qū)分不同性能的混凝土，比如C20、C30等標(biāo)號，不同的標(biāo)號的混凝土其骨料配比要求不同，當(dāng)工程上需要某標(biāo)號混凝土?xí)r，根據(jù)查閱相關(guān)手冊可以得到需要成分配比。在此成分配比的基礎(chǔ)上，由于成分原料的粗細(xì)、性能以及砂石的含水率不同等原因，需要的水用量是不同的，而通過本方法即可很快得出滿足該標(biāo)號的混凝土的最佳水用量，減小了大量的試驗時間和試驗原料。

混凝土配合比是指1立方米混凝土中各成分材料的重量比，各成分材料的用量則指所分配的“重量份”?；炷僚浜媳戎械哪繕?biāo)初始水用量是指混凝土在不添加外加劑并且不考慮碎石吸水率的情況下，坍落度達(dá)到目標(biāo)坍落度值時的水用量，為最佳的初始水用量。

隨著社會的發(fā)展，尤其是勞動力成本越來越高，在工程建設(shè)中將大部分采用高流動性混凝土，其擴(kuò)展度通常在55mm到65mm之間。本發(fā)明的一個較佳實施例用于確定高流動性混凝土配合比中的水用量，若干組試驗用混凝土配合比需要滿足：依照該試驗用混凝土配合比所配置的混凝土，其擴(kuò)展度不小于55mm，且不大于65mm。

混凝土的成分通常包括水泥、礦粉、粉煤灰、砂、碎石和水，其中，水泥、礦粉、粉煤灰、砂和水可以拌制成砂漿。目前，混凝土的產(chǎn)制，一般采用砂漿裹石工藝，即先拌制好砂漿，再往砂漿中投入碎石，最后攪拌成混凝土。砂漿的坍流度可以間接反映出混凝土的性能。

試驗用砂漿的坍流度等于試驗用砂漿的坍落度乘以擴(kuò)展度，試驗用砂漿的坍落度和擴(kuò)展度可以通過坍落試驗測得。砂漿的目標(biāo)坍流度值可根據(jù)經(jīng)驗確定。本申請的發(fā)明人通過對大量試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，針對高流動性混凝土，當(dāng)砂漿的坍流度值為68～72cm²時，混凝土具有18～20cm的坍落度，性能 較佳，即當(dāng)砂漿的坍流度值為68～72cm²時對應(yīng)的水用量為最佳的水用量。因此，優(yōu)選的，砂漿的目標(biāo)坍流度值為68～72cm²，例如可以取目標(biāo)坍流度值為70cm²。

具體的，若干組試驗用混凝土配合比中的水泥用量相同、礦粉用量相同、粉煤灰用量相同、碎石用量相同，水用量呈等差數(shù)列，例如水用量依次增加10重量份。由于各組試驗用混凝土的體積相同，因此，可以根據(jù)水用量計算出試驗用混凝土配合比中的砂用量。

優(yōu)選的，上述方法中，所確定的試驗用混凝土配合比不少于3組，這樣可以獲得較多組的試驗數(shù)據(jù)，減少試驗誤差，從而提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，具體確定了5組試驗用混凝土配合比。

現(xiàn)有技術(shù)在確定混凝土水用量時，需要通過大量混凝土試配試驗，每次配置30L混凝土，這使得試配試驗的工作量非常龐大，還會造成嚴(yán)重的材料浪費。而采用本發(fā)明實施例方法，不再配置試驗用混凝土，而是配置試驗用砂漿，因此，可以大大減少拌制量，減少材料浪費。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，試驗用砂漿的拌制量不小于1L且不大于3L。

在確定出混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量后，還可進(jìn)一步根據(jù)關(guān)系式X＝X₀-△X₁+△X₂，確定混凝土配合比中的實際水用量，其中：X為混凝土配合比中的實際水用量；X₀為混凝土配合比中的目標(biāo)初始水用量；△X₁為因外加劑的減水率而應(yīng)減少的水用量；△X₂為因碎石的吸水率而應(yīng)增加的水用量。

以下舉一具體實施例詳細(xì)說明高流動性混凝土配合比中水用量的確定過程。

步驟一、確定五組試驗用混凝土配合比，如下表一。

表一

步驟二、依據(jù)表一，每組拌制1.5L的試驗用砂漿，并分別檢測試驗用砂漿的坍流度，結(jié)果如下表二：

表二

步驟三、根據(jù)表二中的水用量和坍流度數(shù)據(jù)，做出混凝土配合比中初始水用量與砂漿坍流度的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖2所示。

步驟四、根據(jù)圖2，確定出混凝土配合比中初始水用量X₀與砂漿坍流度Y的對應(yīng)關(guān)系為：Y＝0.8388X₀-110.95。

步驟五、根據(jù)上述關(guān)系式，取值Y＝70cm²，得出目標(biāo)初始水用量X₀為215.7重量份。

步驟六、根據(jù)關(guān)系式X＝215.7-△X₁+△X₂，確定混凝土配合比中的實際水用量，其中：X為混凝土配合比中的實際水用量；△X₁為因外加劑的減水率而應(yīng)減少的水用量；△X₂為因碎石的吸水率而應(yīng)增加的水用量。

采用該方法，不必如現(xiàn)有技術(shù)那樣拌制大量的試驗用混凝土，從而可以縮短試配設(shè)計時間，減少混凝土試配工作量，減少材料浪費。此外，該方法采用當(dāng)?shù)鼗炷翆嶋H使用的原材料進(jìn)行砂漿試驗，試驗數(shù)據(jù)可以真實的反應(yīng)原材料的情況，相比現(xiàn)有技術(shù)的查表確定方式，最終所確定的混凝土水用量準(zhǔn)確、科學(xué)，適用范圍較廣。

如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供了一種坍落試驗裝置，包括坍流板5、標(biāo)準(zhǔn)錐筒1、導(dǎo)桿2和連接桿3，其中：導(dǎo)桿2豎直固定于坍流板5之上；連 接桿3的一端與導(dǎo)桿2滑動裝配，連接桿3的另一端與標(biāo)準(zhǔn)錐筒1的外壁連接。

該坍落試驗裝置設(shè)計可用于砂漿屬性參數(shù)的檢測，也可用于混凝土屬性參數(shù)的檢測。例如：在測量前述試驗砂漿的坍落度和擴(kuò)展度時，操作過程如下：

將試驗砂漿倒入標(biāo)準(zhǔn)錐筒內(nèi)并填滿刮平，然后豎直向上提起標(biāo)準(zhǔn)錐筒，砂漿由于自重會產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，向下坍落的尺寸即為坍落度，坍落在坍流板上的坍形直徑即為擴(kuò)展度。坍落度和擴(kuò)展度的乘積即為試驗砂漿的坍流度。

采用本發(fā)明實施例的坍落試驗裝置進(jìn)行坍落試驗時，導(dǎo)桿2可以為標(biāo)準(zhǔn)錐筒1的提起提供豎直方向上的導(dǎo)向，因此，可以保證標(biāo)準(zhǔn)錐筒1始終是沿豎直方向被提起，砂漿或混凝土在坍流板5上的坍形基本為圓形。相比現(xiàn)有技術(shù)，采用該坍落試驗裝置進(jìn)行坍落試驗，可以大大提高試驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

導(dǎo)桿2可以焊接在坍流板5上。連接桿3和導(dǎo)桿2的滑動裝配結(jié)構(gòu)不限，例如，如圖3所示，連接桿3的一端具有滑套4，滑套4滑動套裝在導(dǎo)桿2上。此外，滑動裝配結(jié)構(gòu)也可以為：導(dǎo)桿沿豎直方向具有導(dǎo)軌，連接桿的一端具有滑塊，滑塊與導(dǎo)軌滑動裝配。

優(yōu)選的，在標(biāo)準(zhǔn)錐筒1的周側(cè)，滑動裝配的連接桿3和導(dǎo)桿2至少為兩組且均布設(shè)置。這樣設(shè)計可以使標(biāo)準(zhǔn)錐筒1在提起時保持平衡受力，有利于提高裝置的使用可靠性。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。