[发明专利]一种准确控制混凝土孔隙率的方法及其应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种准确控制混凝土孔隙率的方法及其在寒冷地区浮石混凝土制备中的应用，具体为：将橡胶颗粒近似作为混凝土中孔隙，建立基于目标孔隙率的天然浮石混凝土强度经验公式，以目标孔隙率可以等效混凝土中的总孔隙率。根据所需的目标孔隙率，计算出需要掺杂橡胶颗粒的体积。并且从混凝土的质量损失率和动弹性模量分析得出橡胶颗粒减缓天然浮石混凝土冻融损伤。从混凝土CT图像扫描分析得出用该方法制备的浮石混凝土内部结构更为密实，在保证强度的前提下，也提高了混凝土的耐久性。这种方法适用于东北、西北等严寒地区。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种准确控制混凝土孔隙率的方法及其在寒冷地区浮石混凝土制备中的应用。

背景技术

混凝土抗冻性是评价混凝土耐久性的重要指标。我国东北、华北和西北等寒冷地区对混凝土抗冻性要求较高。各因素对混凝土冻融损伤影响规律是研究混凝土抗冻性的基础，其中，孔隙率变化影响显著。但是混凝土的孔隙率测定较为困难。

直接测定混凝土孔隙率，多以切片、压碎、浸湿等方式先将试件进行预处理，然后测定试件局部的孔隙率，来表征混凝土整体的孔隙率。由于处理方法多样和试验的随机性较强，很难保证混凝土孔隙率的准确性。因此出现向混凝土中加入外加剂，间接建立孔隙率与混凝土强度之间关系的方法。

为了得到混凝土性能与孔隙特征之间的关系，人们通过发泡方式将空气引入到混凝土内部。但是，通过发泡方式引入孔隙，受外界因素影响较大，很难定量研究孔隙率与混凝土性能之间的关系。因此，研究一种准确控制混凝土孔隙率的方法，对制备寒冷地区混凝土具有非常重要的意义。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题，提供了一种准确控制混凝土孔隙率的方法及其在寒冷地区浮石混凝土制备中的应用，将橡胶颗粒掺入混凝土基体中，由于橡胶颗粒具有轻质、高流动性、憎水等特性，以橡胶颗粒模拟混凝土的孔隙，研究孔隙率与混凝土强度之间的关系。由于橡胶的密度稳定，试验中易于准确控制添加橡胶颗粒的体积，便于定量控制混凝土孔隙率。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种准确控制混凝土孔隙率的方法，包括以下步骤：

(1)收集废旧轮胎，清洗干净后风干，研磨制成橡胶颗粒；

(2)根据GB/T 533-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定》的方法，测定步骤(1)得到的橡胶颗粒的实际密度，记为ρ₀，Mg/m³；

(3)根据公式计算添加橡胶颗粒的体积V，m³；

其中，P为目标孔隙率，％；

m₀为橡胶颗粒的质量，kg；

(4)以步骤(3)的目标孔隙率P表示混凝土中的孔隙率，即可根据步骤(3)计算出来的橡胶颗粒的体积V，定量控制混凝土的孔隙率。

进一步地说，步骤(1)所述的橡胶颗粒的粒度为50-200目。

本发明的另一个目的是提供该方法在寒冷地区浮石混凝土制备中的应用，包括以下步骤：

(1)以目标孔隙率P代替混凝土总孔隙率，先计算出添加橡胶颗粒的体积V，m³；

(2)以橡胶颗粒掺杂浮石混凝土基体中制备橡胶颗粒掺杂浮石混凝土胚体；掺杂时，取研磨好的橡胶颗粒先与水泥、减水剂、水混合均匀，再与浮石和砂子一起倒入搅拌机中搅拌均匀，再置于振动台进行振动密实，至少24小时后拆模；所述的搅拌机为混凝土强制搅拌机。所述的浮石混凝土基体的质量配比为满足水胶比为0.40～0.45；所述的减水剂的掺量为水泥质量的0.7％；优选配比如下表1所示：

表1浮石混凝土基体的质量配比