一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法技術

本發明專利技術提供一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法，所述方法主要利用烘箱、金屬網籃、燒杯和電子天平等工具，根據粗骨料在不同液體中浸泡前后的質量變化情況，構建相關參數的定量關系模型，從而計算出混凝土粗骨料的飽和面干吸水率。本發明專利技術基于粗骨料的孔結構特點和毛細孔吸附特性，利用粗骨料對不同液體吸收能力的差異，以及不同液體密度和粘滯系數的區別，設計了的混凝土粗骨料飽和面干吸水率的測定方法，其具有步驟簡單、成本低廉、試驗可靠、數據穩定、易于推廣等特點，克服了傳統方法存在的人為操作誤差大、主觀經驗影響嚴重等缺陷，可用于自動化設備研發與軟件算法設計，具有較好的推廣和應用價值。有較好的推廣和應用價值。有較好的推廣和應用價值。

【技術實現步驟摘要】
一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法


[0001]本專利技術屬于水利工程領域，具體涉及一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法。

技術介紹

[0002]粗骨料也稱粗集料，主要指混凝土原材料中的石子，包括人工碎石和天然卵石。根據粒徑尺寸的不同，石子又進一步劃分為小石(5mm
?
20mm)、中石(20mm
?
40mm)、大石(40mm
?
80mm)和特大石(80mm
?
150mm或120mm)。飽和面干吸水率是粗骨料的主要性能指標之一，反映粗骨料在可以充分吸水的情況下，從不含水的絕干狀態吸水達到飽和狀態時，所能吸收的最大水量。飽和面干狀態是粗骨料內部飽水而外部無明水的狀態，也即是粗骨料處于一種吸水和釋水相平衡的臨界狀態。
[0003]粗骨料處于飽和面干狀態時，既不會從周圍環境中吸水，也不會向周圍環境中釋水，從而不會對混凝土拌合物的自由水含量造成影響。因此，《水工混凝土配合比設計規程》(DL/T 5330
?
2015)明確要求，“混凝土配合比設計和試驗應當以飽和面干狀態骨料為基礎”，而飽和面干吸水率也是影響實際拌和過程中，調整用水量、校正粗骨料用量的重要依據，但不少工程按照推薦配合比拌制混凝土時，仍出現流動性不符合要求、實測強度波動較大等問題，原因也與飽和面干吸水率測定不準確有關。
[0004]傳統的粗骨料飽和面干吸水率測定方法，存在人為因素多、主觀經驗影響程度高等問題。《水工混凝土試驗規程》(SL/T352/>?
2020)提供的石子飽和面干吸水率測定方法是利用搪瓷盤、濕毛巾測定，“用擰干的濕毛巾吸干試樣表面多余水分至飽和面干狀態”，但實際操作中試驗員的技術經驗對數據結果的準確性、穩定性影響較大，不同試驗員的試驗結果差異明顯，特別是關于水印、痕跡、水漬的判定方面，人為主觀因素影響明顯。因此，廣大工程人員和科技工作者迫切需要一種更客觀、可靠的飽和面干吸水率測定方法。
[0005]為探尋更為準確的飽和面干吸水率測定方法，研究人員分別從骨料吸水規律、飽水顆粒堆積特性等方面開展了大量的探索?？紫橹サ韧ㄟ^精細化記錄細骨料充分吸水后在烘干過程中，水分蒸發速率的變化特性，間接的計算出細骨料的飽和面干吸水率。孫仁娟等根據細骨料失水干燥過程中顆粒自然休止角的變化情況，提出了一種基于休止角的細骨料飽和面干狀態的定量測定方法。但這些方法都只對粒徑尺寸較小的細骨料有效，而對粒徑尺寸較大的粗骨料，仍然缺少較為有效的飽和面干吸水率試驗方法。

技術實現思路

[0006]本申請針對混凝土粗骨料飽和面干吸水率的準確測定問題提供了一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法，該方法可以顯著提高測試結果的可靠性和客觀性，消除人為因素和主觀經驗的影響，同時無需增加新的試驗設備或試驗成本，便于工程現場使用，為混凝土粗骨料吸水性能表征提供了新途徑。
[0007]為了達到上述技術目的，本專利技術提供了一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的
方法，該方法包括以下步驟：
[0008](1)取mg自然狀態的粗骨料進行干燥，控制干燥溫度為105～110℃，期間多次稱量樣品質量，并計算樣品的含水率，直至前后兩次含水率的差值不超過0.2％，然后停止干燥，待自然降溫后防潮存儲，樣品含水率、含水率差值的計算公式如下：
[0009][0010]Δq＝q
j
?
q
j
?
1 (j＝2
·
N)
???????????????????????②
[0011]式中：m0為烘干前自然狀態粗骨料的質量，g；
[0012]m
i
為干燥過程中第i次稱量樣品的質量，g；
[0013]q
i
、q
j
、q
j
?1分別為第i次、第j次和第j
?
1次計算的含水率，％；
[0014]Δq為前后兩次含水率的差值，％；
[0015]N為烘干過程中樣品質量稱量的總次數；
[0016]i為骨料樣品質量的稱量次數；
[0017]j為骨料樣品含水率計算的次數；
[0018](2)將烘干后的骨料樣品均勻分成2份，分別編號分別為A和B，使用電子天平稱量樣品A的質量為m
A
，樣品B的質量為m
B
；待用；
[0019](3)取2支燒杯和2個金屬網籃，其中燒杯的編號分別為1#和2#，金屬網籃的編號分別為3#和4#，然后向1#燒杯中倒入蒸餾水，稱量燒杯和蒸餾水的總質量m
10
；向2#燒杯中倒入機油，稱量燒杯和機油的總質量m
20
；
[0020](4)將3#金屬網籃浸泡于1#燒杯，保持提起但仍浸沒于液面以下，稱量燒杯和蒸餾水的總質量m
11
；然后將金屬網籃完全提起、移走，再次稱量1#燒杯和蒸餾水的總質量m
12
；
[0021](5)將4#金屬網籃浸泡于2#燒杯，保持提起但仍浸沒于液面以下，稱量燒杯和機油的總質量m
21
；然后將金屬網籃完全提起、移走，再次稱量2#燒杯和機油的總質量m
22
；
[0022](6)將樣品A裝入3#金屬網籃，樣品B裝入4#金屬網籃，然后將裝有樣品A的3#金屬網籃浸泡于1#燒杯，充分浸泡；并將裝有樣品B的4#金屬網籃浸泡于2#燒杯；
[0023](7)將金屬網籃提起但保持浸沒于蒸餾水和機油中，再次稱量1#燒杯和蒸餾水的總質量m
13
，稱量2#燒杯和機油的總質量m
23
，并根據以下公式計算出粗骨料的飽和面干吸水率P：
[0024]Δm1＝m
13
?
m
12
?
m
11
+m
10
????????????????????????③
[0025]Δm2＝m
23
?
m
22
?
m
21
+m
20
????????????????????????④
[0026][0027][0028]式中：P為粗骨料的飽和面干吸水率，％；
[0029]ρ
c
為機油的密度，g/cm3；
[0030]Δm1為骨料樣品在蒸餾水中的受力，g；
[0031]Δm2為骨料樣品在機油中的受力，g；
[0032]k為烘干骨料樣品A與烘干骨料樣品B的質量比。
[0033]本專利技術較優的技術方案：所述步驟(1)中所述含水率差值Δq是指前后相鄰兩次含水率的差值，而前后兩次樣品稱量的時間間隔為1.5～2.0h。
[0034]本專利技術較優的技術方案：所述步驟(3)中所述機油的粘度標號是30～50，也可使用不同標號的機油混摻，使用時需本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種測定混凝土粗骨料飽和面干吸水率的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：(1)取mg自然狀態的粗骨料進行干燥，控制干燥溫度為105～110℃，期間多次稱量樣品質量，并計算樣品的含水率，直至前后兩次含水率的差值不超過0.2％，然后停止干燥，待自然降溫后防潮存儲，樣品含水率、含水率差值的計算公式如下：Δq＝q
j
?
q
j
?1(j＝2
·
N)
②
式中：m0為烘干前自然狀態粗骨料的質量，g；m
i
為干燥過程中第i次稱量樣品的質量，g；q
i
、q
j
、q
j
?1分別為第i次、第j次和第j
?
1次計算的含水率，％；Δq為前后兩次含水率的差值，％；N為烘干過程中樣品質量稱量的總次數；i為骨料樣品質量的稱量次數；j為骨料樣品含水率計算的次數；(2)將烘干后的骨料樣品均勻分成2份，分別編號分別為A和B，使用電子天平稱量樣品A的質量為m
A
，樣品B的質量為m
B
；待用；(3)取2支燒杯和2個金屬網籃，其中燒杯的編號分別為1#和2#，金屬網籃的編號分別為3#和4#，然后向1#燒杯中倒入蒸餾水，稱量燒杯和蒸餾水的總質量m
10
；向2#燒杯中倒入機油，稱量燒杯和機油的總質量m
20
；(4)將3#金屬網籃浸泡于1#燒杯，保持提起但仍浸沒于液面以下，稱量燒杯和蒸餾水的總質量m
11
；然后將金屬網籃完全提起、移走，再次稱量1#燒杯和蒸餾水的總質量m
12
；(5)將4#金屬網籃浸泡于2#燒杯，保持提起但仍浸沒于液面以下，稱量燒杯和機油的總質量m
21
；然后將金屬網籃完全提起、移走，再次稱量2#燒杯和機油的總質量m
22
；(6)將樣品A裝入3#金屬網籃，樣品B裝入4#金屬網籃，然后將裝有樣品A的3#金屬網籃浸泡于1#燒杯，充分浸泡；并將裝有樣品B的4#金屬網籃浸泡于2#燒杯；(7)將金屬網籃提起但保持浸沒于蒸餾水和機油中，再次...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李家正，李楊，鄢勇，徐航，彭子凌，石妍，李明霞，呂興棟，頡志強，陳長江，
申請(專利權)人：華電金沙江上游水電開發有限公司，
類型：發明
國別省市：