[发明专利]一种珊瑚骨料改性处理中包覆材料用量的确定方法、改性方法

说明书

本发明属于土木建筑材料技术领域，具体涉及一种珊瑚骨料改性处理中包覆材料用量的确定方法、改性方法。该方法通过严密的理论计算，与实际测试结果吻合度高，可以根据不同的表面包覆设计厚度对珊瑚骨料进行精确处理，实现不同骨料的均匀包覆，无多余浆体，也不会连接成团，且无需大面积场地摊铺，既全面保证包覆处理效果，又不会造成包覆材料的浪费。避免了现有技术中的珊瑚骨料改性方法中，包覆材料的用量往往很难确定，若包覆材料太多，由于珊瑚骨料中会存在较细的组分，会被包覆材料连接在一起，必须摊铺养护，占用场地资源，同时很大程度上造成包覆材料的浪费；如果包覆材料太少，则会出现搅拌时阻力大，包覆不均匀的现象。

技术领域

本发明属于土木建筑材料技术领域，具体涉及一种珊瑚骨料改性处理中包覆材料用量的确定方法、改性方法。

背景技术

随着海洋开发战略的持续推进，离岸海岛或滨海地区的基础设施建设量大增，作为混凝土原材料的重要组成部分，普通河砂、碎石资源在离岸海岛上极为匮乏，从大陆转运砂石原材料会大幅增加建设成本、延长建设工期。在不破坏当地生态环境的前提下，利用岛礁上的废弃珊瑚礁砂作原材料配制珊瑚骨料混凝土，不仅能够节约天然砂石资源、减少运输成本、缩短建设工期，还能有效满足深海开发和远离海岸线区域开发工程建设需求，对远洋快速修建人工岛屿有着重要的现实意义和极高的应用价值。

天然珊瑚骨料具有孔隙率大、吸水性强、强度低、有害离子含量高的特点，直接用于混凝土配制将引起工作性差、强度低且前后期强度发展不协调、耐久性差等问题，严重制约了其在离岸及岛礁工程建设中的应用。

目前针对珊瑚骨料的改性方式，已经有较多人员进行了研究，主要处理方法包括机械和化学改性，机械改性是通过机械作用改善低品质骨料的粒型和表面粗糙度等；化学改性则是采用无机或有机材料对低品质骨料进行浸泡和干燥处理，利用浆液的填充和成膜效应，降低低品质骨料的吸水率，提升骨料强度。

然而，上述方法存在一定缺陷，例如，机械改性无法精确控制改性效果，能耗高并且会产生大量的废弃粉末；化学改性目前还处在试验研究阶段，常规的无机材料无法进入珊瑚砂孔隙内部，聚合物材料的流动性和成膜性较好，但与水泥混凝土材料的相容性不佳，改性效果有限；表面包覆改性，包覆材料的用量往往很难确定，一般都用量较多，若包覆材料太多，由于骨料本身存在较细组分，会被包覆材料连接在一起，必须采用摊铺养护，需要大面积的养护场地；如果包覆材料太少，则会出现搅拌时阻力大，包覆不均匀，改性效果不佳的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的珊瑚骨料改性过程中包覆材料用量往往是通过反复试验获取，很难精准确定，存在用量过多影响养护，用量过少影响性能等缺陷，从而提供一种珊瑚骨料改性处理中包覆材料用量的确定方法、改性方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种珊瑚骨料改性处理中包覆材料用量的确定方法，包括如下步骤：

骨料筛分：将待处理的珊瑚骨料根据粒径进行筛分，得到N份不同粒径范围的珊瑚骨料；

参数获取：获取包覆材料和各个粒径范围珊瑚骨料的性能参数；

用量计算：根据下式计算所述包覆材料的用量，

式中，m_浆i-第i份珊瑚骨料所需包覆材料的质量，单位为g；

ρ_c-第i份珊瑚骨料松散密度，单位为g/cm₃；

ρ_p-包覆材料密度，单位为g/cm₃；

R_i-第i份珊瑚骨料的粒径中值，单位为cm；

m_i-粒径第i份珊瑚骨料质量，单位为g；