1 / 4 混凝土骨料多元级配体系的研究与设计骨料一般占泵送混凝土体积的65%~72%,即胶凝材料净浆与骨料的体积比(浆骨比) 为 28:72~35:65。在保证施工和易性的前提下,提高骨料体积即减小浆骨比,对混凝土的技术性和经济性具有重要的意义。但是现有的混凝土技术大多侧重于胶凝材料和外加剂领域,对骨料的研究成果相对较少。我国现行的《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)[1]以砂率来定义粗细骨料的比例关系,取值时任意性较大。美国混凝土协会的 ACI 规范根据粗骨料的紧密密度、最大粒径和细骨料的细度模数等参数来确定粗骨料的用量,用重量法或体积法确定细骨料用量。这两项规范仅涉及两种粗细骨料,均属于半经验化设计模式。我国建筑工程上使用的碎石,一直采用名义上的连续粒级[2],但是实际上往往达不到颗粒级配的技术要求(笔者称此类碎石为劣级配碎石)。近年来由于优质天然骨料的日益匮乏,再生骨料、采石场的尾矿石和尾矿砂、细砂或特细砂等各种骨料也逐步被采用。多元化的骨料品种对混凝土的优化配制技术提出了较高的要求。由于骨料品质的下降,加上骨料级配技术的缺乏,预拌混凝土生产企业往往采用提高砂率、提高浆骨比等方法来保证混凝土的和易性,易造成胶凝材料用量偏大,提高了混凝土生产成本,还影响到混凝土的收缩性能和水化热性能。本文提出一种混凝土骨料多元级配体系,使混凝土骨料配制技术科学化、定量化,以期达到提高混凝土的和易性、体积稳定性和耐久性,节约资源、降低生产成本的目的。1 技术模型1.1 技术目标在输入若干种骨料(一般为2~4 种)原材料基本性能的前提下,可通过系统运算,定量地输出混合骨料的最佳合成级配和各种骨料的体积百分比,并提出骨料级配优化技术方案。1.2 设计思路建立理想的骨料目标级配模型,通过计算机程序运算,使混合骨料的合成级配最接近目标级配,并适当提高混合骨料的细度模数,从而减少起填充骨料空隙、包裹骨料表面的作用的胶凝材料用量。1.3 设计路线1.3.1 采用 DingerFunk 方程,建立骨料目标级配模型不同粒径的粗细骨料互相掺混,只有一种状态是最紧密堆积的。Andreasen 提出了一种基于连续尺寸分布颗粒的堆积理论。满足该理论的级配曲线接近抛物线,骨料颗粒处于最紧密堆积状态,空隙率最小。20 世纪 70 年代, Dinger 和 Funk 引入最小颗粒粒径的概念,对Andreasen 方程进行修正,提出了著名的 DingerFunk 方程: CPTF/100=(Dn-Dsn) /(D Ln-D sn...