[发明专利]一种基于浆体流变的透水混凝土工作性能的检测方法

说明书

本发明公开了一种基于浆体流变的透水混凝土工作性能的检测方法，该方法直接建立水泥浆体流变参数与骨料表面浆体最大包裹层厚度的关系，进而表征透水混凝土的工作性能。首先，将硅酸盐水泥、矿物掺合料、水、外加剂等组分按比例制备浆体，测试浆体的流变性能，并采用HB模型(τ＝τ₀+γⁿ)拟合获得浆体的流变参数。然后，根据测试的水泥浆体密度、骨料表面积，计算浆体在骨料表面的最大包裹层厚度，并建立水泥浆体流变参数与浆体最大包裹层关系。本发明提出的透水混凝土工作性能检测方法，可定量检测新拌透水混凝土的工作性能，为设计、制备高性能透水混凝土奠定了理论基础和技术支撑，有利于透水混凝土的大规模推广应用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种基于浆体流变的透水混凝土工作性能的检测方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化水平的不断发展，非透水区域的面积逐渐增大，导致城市渗透功能降低，最终引发了城市内涝、热岛效应、地表下陷等城市病。鉴于此，国家提出了建设海绵城市构想，旨在增加城市透水面积、减少城市洪涝灾害、有效补充地下水资源，以增强城市环境相容性，促进生态环境的可持续发展。透水混凝土具有成本低廉、力学和透水性能良好等的特点，已经成为构建海绵城市的关键材料之一。

透水混凝土由粗集料堆积形成骨架结构、浆体包裹骨料并粘结形成整体，透水混凝土实际上是一种无细集料或少量细集料的贫浆混凝土。由于透水混凝土是由骨料、水泥等胶凝材料、水以及外加剂拌制而成、采用振实或压实工艺成型的一种多孔轻质混凝土，其粗骨料通过包覆一层较薄的水泥浆体而相互粘结，形成孔隙连通且均匀分布的蜂窝状结构，从而赋予了混凝土透气、透水等良好的环境相容性。国内外学者对透水混凝土配合比、成型或施工方法与力学、透水等性能开展了大量研究，发现新拌透水混凝土的工作性能是影响硬化后性能的重要指标，同时决定着透水混凝土的成型或施工时间与方式。在宏观上可归结为：浆体过稀，不利于浆体包裹骨料，且易堵塞孔隙，对强度和透水性均不利；浆体过稠，不利于浆体自身的密实和包裹骨料的均匀性，透水混凝土成型过程中易形成缺陷，严重影响其力学和耐久等性能。因此，如何科学、合理地表征透水混凝土的工作性能，成为透水混凝土开发和应用领域的研究热点。

目前，透水混凝土工作性能检测方法主要有：经验观察法、浆体流动度法和维勃稠度法。经验观察法是通过新拌透水混凝土的外观状态进行检测，即手握成团且不淌浆为宜；该方法没有量化指标，受人为主观因素的影响较大。浆体流动度法则是在经验观察法基础上，将浆体流动度与新拌透水混凝土外观形态建立关系，进而基于浆体流动度来判断新拌混凝土的工作性能；该方法虽然可量化浆体流动度，但仍未提出表征透水混凝土工作性能的指标，尚缺乏科学性和严谨性。维勃稠度法是将坍落度筒中置于振动台上并装入新拌透水混凝土，提起坍落度筒后在混凝土拌合物顶面放置一个直径为230mm±2mm的透明圆盘；启动振动台直至透明圆盘底面被水泥浆布满，以振动时间表征透水混凝土工作性能；该方法中振动源在透水混凝土下部，而实际施工时采用的振动辊、平板振动器多在混凝土上方且振动频率、幅度差异较大，因此采用维勃稠度法获得的结果与实际情况关联性较差。因此，亟待开发更加科学、高效的透水混凝土工作性能检测方法，指导透水混凝土的制备和应用。

发明内容

针对现有透水混凝土工作性能检测方法中的不足，本发明提出一种基于浆体流变的透水混凝土工作性能的检测方法，旨在建立浆体流变参数与骨料表面的浆体最大包裹层厚度的关系，进而表征和检测透水混凝土的工作性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于浆体流变的透水混凝土工作性能的检测方法，通过建立浆体流变参数与骨料表面的浆体最大包裹层厚度之间的关系，进行检测透水混凝土的工作性能。

进一步的是：浆体流变参数确立的方法如下：将硅酸盐水泥、矿物掺合料、水、外加剂按比例混合，然后依照GB/T 1346-2011制备浆体；浆体拌合完成后的15min内采用流变仪测试不同剪切速率下浆体的剪切应力：