骨料層疊混凝土及變頻加壓振動制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混凝土，尤其涉及了一種骨料層疊混凝土，包括骨料（2）、砂與水泥，所述的骨料（2）最大剖切面S1與壓力方向的垂直面S2的銳角夾角為a，a＜45°的骨料占總骨料數(shù)的比例為55%～92%。變頻加壓振動制備方法，包括采用變頻振動機加壓、振動。本發(fā)明中混凝土內(nèi)的骨料的最大剖切面與壓力方向趨于垂直，骨料與骨料之間層疊排列，具有混凝土內(nèi)空隙少，耐壓、抗?jié)B性能好，水泥用量少，混凝土的密實度高，防水和密封性能高等優(yōu)點。
【專利說明】骨料層疊混凝土及變頻加壓振動制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土，尤其涉及了一種骨料層疊混凝土及變頻加壓振動制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]混凝土作為典型受壓的構(gòu)件用于結(jié)構(gòu)柱及大壩等相關(guān)構(gòu)造物，其單位截面的抗壓強度還有提高的空間?；炷劣捎谑┕r的流動性和密實度的要求，需要配置較高比率的砂漿，也需要加入較高比率的水，這些砂漿和水在混凝土固化時及固化后，砂漿中的水份蒸發(fā)成為閉口或開口的空隙，對混凝土最終的強度和長期蠕變都是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中混凝土中水泥用量大，生產(chǎn)成本高，混凝土中的骨料為無規(guī)則隨機排列，不利于抗壓等缺點，提供了一種混凝土內(nèi)的骨料與壓力方向趨于垂直，骨料與骨料之間層疊排列，具有混凝土內(nèi)空隙少，抗 滲性能好，水泥用量少，混凝土的密實度高，耐壓，防水和密封性能高的骨料層疊混凝土。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0005]骨料層疊混凝土，包括骨料、砂與水泥，所述的骨料最大剖切面SI與壓力方向的垂直面S2的銳角夾角為a，a < 45°的骨料占總骨料數(shù)的比例為55%?92%。
[0006]作為優(yōu)選，所述的a < 45°的骨料占總骨料數(shù)的比例為58%?88%。
[0007]作為優(yōu)選，所述的對于垂直受力的結(jié)構(gòu)，超過56%的骨料趨于水平層疊狀排列。
[0008]作為優(yōu)選，所述的對于水平受力的結(jié)構(gòu)，超過56%的骨料趨于豎直狀排列。
[0009]作為優(yōu)選，所述的骨料包括粗骨料、細骨料，單位體積混凝土內(nèi)，粗骨料的體積占混凝土體積的比例為52%?85%，粗骨料由四種以上的不同篩孔直徑篩出的骨料組成，篩孔直徑大于2.5_。
[0010]作為優(yōu)選，所述的粗骨料的體積占混凝土(I)體積的比例為54%?79%，各篩孔直徑之間的關(guān)系為:a、最大篩孔直徑為D±5mm, b、第二篩孔直徑為D/2.424±3mm, C、第三篩孔直徑為D/4.444±2mm，d、第四篩孔直徑為D/10± 1mm，D為最大級粗骨料基準(zhǔn)粒徑，最大篩孔篩出的粗骨料體積為混凝土的71.76%±5%，第二級粗骨料的體積為混凝土的4.89%±3%，第三級的粗骨料體積為混凝土的1.56%±1%，第四級的粗骨料體積為混凝土的
1.5%±1%。
[0011]骨料層疊混凝土變頻加壓振動制備方法，包括上述的骨料，包括以下步驟:
[0012]a、將骨料和砂、水泥、水進行混合攪拌；
[0013]b、將攪拌后的混凝土分層鋪設(shè)到澆筑處；
[0014]C、用變頻振動器振動混凝土，振動的同時進行加壓或在振動后混凝土初凝時間范圍內(nèi)進行加壓；
[0015]d、振動或加壓到混凝土下部的砂和水泥冒至混凝土表面為止。
[0016]作為優(yōu)選，所述的步驟c中變頻振動器的振動頻率由大到小漸變。[0017]作為優(yōu)選，所述的步驟c中變頻振動器的振動頻率由小到大漸變。
[0018]作為優(yōu)選，所述的步驟c中變頻振動器為插入式振動器或混凝土表面振動器。
[0019]在單位體積內(nèi)不斷放入不同直徑的小球，從理論上說是能夠接近于完全填滿的。具體情況時，我們用密排面心立方模型進行模擬計算，如圖2所示，取一個最小重復(fù)單元，長度為a，立方體的體積為:a3，該單元有4個大球，大球半徑為R=0.3535a,大球總體體積為:VR=4X (4/3 π R3) 0.74a3
[0020]大球R之間可以放置4個半徑為rl的小球，通過計算可得rl 乂 0.293a, Vrl 乂 5.27a3 ；[0021 ] 大球R與之間小球rl之間可以放置32個半徑為r2的小球，通過計算可得r2-0.159a，Vr2 6.74a3 ；
[0022]大球R與小球r2之間可以放置32個半徑為r3的小球，通過計算可得r3 0.076a, Vr3 0.74a3 ；
[0023]如表I所示，當(dāng)取容器邊長為56.57709X56.57709X56.57709的立方體時，在該立方體內(nèi)可以放入半徑R為20mm的大球共4個；半徑rl為8.29mm的小球4個,半徑r2為
4.5mm的小球32個，半徑r3為2.15mm的小球32個，放入四組球時，所有球體的總體積占立方體體積的比例為86.76%。
【權(quán)利要求】
1.骨料層疊混凝土，包括骨料(2)、砂與水泥，其特征在于:所述的骨料(2)最大剖切面SI與壓力方向的垂直面S2的銳角夾角為a，a < 45°的骨料占總骨料數(shù)的比例為55%?92%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨料層疊混凝土，其特征在于:所述的a<45°的骨料占總骨料數(shù)的比例為58%?88%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨料層疊混凝土，其特征在于:對于垂直受壓的結(jié)構(gòu)，超過56%的骨料(2)趨于水平層疊狀排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨料層疊混凝土，其特征在于:對于水平受壓的結(jié)構(gòu)，超過56%的骨料(2)趨于豎直狀排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨料層疊混凝土，其特征在于:所述的骨料(2)包括粗骨料、細骨料，單位體積混凝土( I)內(nèi)，粗骨料的體積占混凝土( I)體積的比例為52%?85%，粗骨料由四種以上的不同篩孔直徑篩出的骨料組成，篩孔直徑大于2.5_。
6.根據(jù)權(quán)利 要求5所述的骨料層疊混凝土，其特征在于:所述粗骨料的體積占混凝土(I)體積的比例為54%?79%，各篩孔直徑之間的關(guān)系為:a、最大篩孔直徑為D±5mm，b、第二篩孔直徑為D/2.424±3mm，C、第三篩孔直徑為D/4.444±2mm，d、第四篩孔直徑為D/10±lmm，D為最大級粗骨料基準(zhǔn)粒徑，最大篩孔篩出的粗骨料體積為混凝土的71.76%±5%，第二級粗骨料的體積為混凝土的4.89%±3%，第三級的粗骨料體積為混凝土的1.56%±1%，第四級的粗骨料體積為混凝土的1.5%±1%。
7.骨料層疊混凝土變頻加壓振動制備方法，包括權(quán)利要求1中所述的骨料(2)，其特征在于:包括以下步驟:a、將骨料和砂、水泥、水進行混合攪拌；b、將攪拌后的混凝土分層鋪設(shè)到澆筑處；c、用變頻振動器振動混凝土，振動的同時進行加壓或在振動后混凝土初凝時間范圍內(nèi)進行加壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的骨料層疊混凝土變頻加壓振動制備方法，其特征在于:所述的步驟c中變頻振動器的振動頻率由大到小漸變。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的骨料層疊混凝土變頻加壓振動制備方法，其特征在于:所述的步驟c中變頻振動器的振動頻率由小到大漸變。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的骨料層疊混凝土變頻加壓振動制備方法，其特征在于:所述的步驟c中變頻振動器為插入式振動器或混凝土表面振動器。
【文檔編號】C04B20/00GK103435296SQ201310307550
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】孫天明, 余志剛 申請人:杭州博數(shù)土木工程技術(shù)有限公司