[发明专利]一种基于浆骨比的耐高温混凝土配比设计方法及其混凝土应用

说明书

本发明公开一种基于浆骨比的耐高温混凝土配比设计方法及其混凝土应用，在保证混凝土拌合物性能的基础上，最大程度降低浆骨比和单方用水量，来提高混凝土的耐高温性能。包括：1)设定混凝土浆骨比；2)根据混凝土设计强度等级，设定混凝土单方用水量；3)设定体积砂率、含气量、胶凝材料中掺和料掺量；4)测试水泥、掺和料、骨料密度；5)采用体积法计算水泥、掺和料、骨料的体积百分比；6)计算单方混凝土中水泥、掺和料、骨料质量，设定外加剂掺量，设计出混凝土配合比；7)对混凝土配比进行试配，根据拌合物和易性和实测强度对浆骨比、单方用水量、体积砂率进行调整后重新计算配比试配至拌合物和易性良好、强度达到设计强的等级要求。

技术领域

本发明属于混凝土制备技术领域，具体涉及一种基于浆骨比的耐高温混凝土配比设计方法及其混凝土应用。

背景技术

耐高温混凝土是指能够长期承受高温并保持所需力学性能的混凝土，可应用于冶金、化工、石油、核电等行业长期受高温作用的构筑物。对于高温服役环境为100～500℃范围的混凝土，其在高温后会出现混凝土开裂和强度下降的现象。研究表明，混凝土在高温过程中，骨料未发生破坏，其性能劣化行为主要发生在水泥浆体之中，表现为两个方面：一是水泥水化生成的凝胶在高温下脱水失去胶凝性，导致混凝土性能下降，二是毛细孔中的水分在高温下蒸发后的气体压力对混凝土的损伤。

因此，为了提高混凝土的耐高温性能，需要基于高温下混凝土的破坏主要发生在浆体中的特点，来开发一种基于浆骨比的耐高温混凝土配合比设计方法，在保证混凝土具有良好拌合物性能的前提下，最大程度降低混凝土中浆体及其中孔隙水的含量，使混凝土在配比设计阶段充分针对耐高温性能提升需求，从而提高混凝土在高温环境下的服役寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可提高混凝土的耐高温性能的基于浆骨比的耐高温混凝土配比设计方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种基于浆骨比的耐高温混凝土配比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将混凝土拌合物中的砂和石作为骨料，胶凝材料和水作为浆料，设定混凝土浆骨比(浆骨体积比)；

B.根据混凝土设计强度等级，设定混凝土单方用水量；

C.设定体积砂率、含气量、胶凝材料中掺和料掺量；

D.测试水泥、掺和料、骨料密度；

E.采用体积法计算水泥、掺和料、骨料的体积百分比；

G.计算单方混凝土中水泥、掺和料、骨料质量，设定外加剂掺量，设计出混凝土配比；

H.对混凝土配比进行试配，根据混凝土拌合物和易性和实测强度对浆骨体积比、单方用水量、体积砂率进行调整后重新计算配比试配至拌合物和易性良好、强度达到设计强的等级要求。

对上述配合比设计方法的具体原理阐述如下：

传统的配合比设计方法是计算-试配法，是在普通混凝土组成与性能规律的基础上，得到粗略配合比，再经试配调整得到以强度为主要指标的配合比，现有技术基本沿用这种方法。目前混凝土的配合比设计通常依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011，以混凝土28d抗压强度和坍落度为设计参数，因此常常会忽略耐久性及其他特殊工况下对混凝土的性能要求，导致配制出的混凝土存在不适应实际工程需要的情况。