一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法。


背景技术：

2.混凝土用砂量大，工程上一般要求砂的品质达到中砂ⅱ区的要求，但是砂的粗细及级配地域特点明显，或多或少都会出现过细、过粗或级配不良的情况，不满足规范的要求。若直接用来配制的混凝土则容易出现离析或胶凝材料浪费的情况。针对这种情况，传统采用图解法来调整，调整方法较难且工作量大，工程一线人员难以操作。或者采用试错法去调整，但是这种方法，效率低，周期长，结果不一定最优，往往带有操作人员主观性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，包括以下步骤：
5.a)对样品砂分别采用标准筛进行筛分，得到不同粒径区间的分级细骨料；
6.所述分级细骨料分类与标准筛规格保持同步，按粒级递减分为6级i，其中i＝1、2、3、4、5、6；
7.b)根据筛分细骨料的质量，计算出其分计筛余ci和xi，其中ci为粗砂的分计筛余，xi为细砂的分计筛余；
8.c)根据分级筛余，分别计算出粗砂与细砂的细度模数βc与β
x
，βc＝(5c2 4c3 3c4 2c5 c6)/(100-c1)
9.βx＝(5x2 4x3 3x4 2x5 x6)/(100-x1)；
10.d)计算出混合砂的分计筛余：
11.首先假定粗砂c的掺合比例为α，则细砂x的掺合比例为1-α，粗砂c和细砂x的试样数量都取500g，用cx为混合后的砂,混合后的砂样品质量取500g，cxi为混合后砂的不同公称直径的分计筛余，cxi＝ci*α xi(1-α)；
12.e)确定混合后d的砂细度模数β
cx
；
13.β
cx＝
(5cx2 4cx3 3cx4 2cx5 cx6)/(100-cx1)
14.f)确定复配比例
15.若2.3≤β
cx
≤3.0,则粗砂c和细砂x的混合比例适合，同时计算混合后砂0.63
㎜
筛孔的累计筛余值σcxi(i＝1，2，3，4)，与中砂ⅱ区要求进行对比，若41≤σcxi≤70，则调整后的砂的级配区间为ⅱ区；若16≤σcxi≤40，调整后的砂级配区间为ⅲ区；若71≤σcxi≤85，则砂的级配区间为ⅰ区；若混合的砂细度模数或级配区间σcxi(i＝1，2，3，4)偏小，增加混合砂cx中粗砂c的比例，反之也成立。
16.进一步的：还包括验证复配后的筛分：
17.按照确定的复配比例，分别称取粗砂c和细砂x，对混合后的砂进行筛分，获得筛分后的实际分计筛余值；同时与复配理论值进行比较，每级筛孔数值均在1％以内；细度模数误差在0.01，而规范规定两次试验所得得细度模数之差≤0.2时，两次检测的结果都是可是接受的，所以可以用理论计算的结果直接代替复配后砂的筛的实际筛余。进一步的：所述粗砂c和细砂x的6个粒级对应的标准筛公称直径为：5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm。
18.本发明的技术效果和优点：
19.1.简单易操作，优化过程仅引入复配比例为混合后砂的权重占比这一概念，其余计算过程涉及的概念均来自砂筛分试验。
20.2.实用性强，可以把优化过程，编辑成公式，在excel等软件中进行运用，适合一线操作人员的工作现状。
21.3.计算结果科学，对用砂比例结果进行验证，与实际筛分结果误差在可接受范围内，符合规范要求。
22.4.节约工作量，因只需要对样品砂进行筛分，无需要再进行试错筛分，提高了工作效率。
附图说明
23.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例：
26.a)对样品a和b分别进行筛分，并计算出其分计筛余和细度模数，具体数值见表1和表2
27.28.表1样品a的筛分数值
[0029][0030]
表2样品b的筛分数值
[0031]
b)计算混合后砂的分计筛余
[0032]
计算具体数值见表3
[0033][0034][0035]
表3混合后砂的分计筛余
[0036]
c)混合后的砂细度模数的确定
[0037]
β
ab＝
(5ab2 4ab3 3ab4 2ab5 ab6)/(100-ab1)
[0038]
＝(5*7.4 4*13.6 3*18 2*36.8 15.6)/(100-6.2)
[0039]
＝2.50
[0040]
d)复配比例的确定
[0041]
β
ab
为2.50，细度模数符合中砂要求，0.63
㎜
的累计筛余σab
i＝
45.2，
[0042]
因40≤σabi≤70，符合ⅱ区要求，无需更改掺合比例再调整。
[0043]
g)复配后筛分的验证
[0044]
按照确定的复配比例，分别称取样品a和样品b，对混合后的砂进行筛分，获得筛分后的实际分计筛余值；同时与复配理论值进行比较，每级筛孔数值均在1％以内。细度模数误差在0.01，远小于平行误差0.2的要求，具体见表4。
[0045][0046][0047]
表4实际筛分结果与程序计算结果比较
[0048]
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
[0049]
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，其特征在于：包括以下步骤：a)对样品砂分别采用标准筛进行筛分，得到不同粒径区间的分级细骨料；所述分级细骨料分类与标准筛规格保持同步，按粒级递减分为6级i，其中i＝1、2、3、4、5、6；b)根据筛分骨料的质量，计算出其分计筛余c
i
和x
i
，其中c
i
为粗砂的分计筛余，x
i
为细砂的分计筛余；c)根据分级筛余，分别计算出粗砂与细砂的细度模数β
c
与β
x
，βc＝(5c2 4c3 3c4 2c5 c6)/(100-c1)βx＝(5x2 4x3 3x4 2x5 x6)/(100-x1)；d)计算出混合砂的分计筛余：首先假定粗砂c的掺合比例为α，则细砂x的掺合比例为1-α，粗砂c和细砂x的试样数量都取500g，用cx为混合后的砂,混合后的砂样品质量取500g，cx
i
为混合后砂的不同公称直径的分计筛余，cx
i
＝c
i
*α x
i
(1-α)；e)确定混合后的砂细度模数β
cx
；β
cx＝
(5cx2 4cx3 3cx4 2cx5 cx6)/(100-cx1)f)确定复配比例若2.3≤β
cx
≤3.0,则粗砂c和细砂x的混合比例适合，同时计算混合后砂0.63
㎜
筛孔的累计筛余值σcxi(i＝1，2，3，4)，与中砂ⅱ区要求进行对比，若41≤σcxi≤70，则调整后的砂的级配区间为ⅱ区；若16≤σcxi≤40，调整后的砂级配区间为ⅲ区；若71≤σcxi≤85，则砂的级配区间为ⅰ区；若混合的砂细度模数或级配区间σcxi(i＝1，2，3，4)偏小，增加混合砂cx中粗砂c的比例，反之也成立。2.根据权利要求1所述的可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，其特征在于：还包括验证复配后的筛分：按照确定的复配比例，分别称取粗砂c和细砂x，对混合后的砂cx进行筛分，获得筛分后的实际分计筛余值；同时与复配理论值进行比较，每级筛孔数值均在1％以内；细度模数误差在0.01，而规范规定两次试验所得细度模数之差≤0.2时，两次检测的结果都是可是接受的，所以可以用理论计算的结果直接代替复配后砂的筛的实际筛余。3.根据权利要求1所述的可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，其特征在于：所述粗砂c和细砂x的6个粒级对应的标准筛公称直径为：5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm。

技术总结
本发明公开了一种可调控的混凝土用砂粗细及级配优化方法，包括以下步骤：对样品砂分别采用标准筛进行筛分，得到不同粒径区间的分级细骨料；所述分级细骨料分类与标准筛规格保持同步，按粒级递减分为6级；根据筛分细骨料的质量，计算出其分计筛余；根据分级筛余，分别计算出粗砂与细砂的细度模数；假定粗砂、细砂的复配比例，计算出混合砂的分计筛余；确定混合后的砂细度模数；若结果不符合要求，重复上诉步骤，最终确定复配比例。本发明具有简单易学，实用性强，计算结果科学，节约试验工作量等优点。点。点。


技术研发人员：朱中艺 倪伟 胡斌 唐智峰 陈德智 施明
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/12/8