配合比计算法设计的数学模型

混凝土砂浆配合比设计是混凝土管理科学和工程项目运用中最基础的问题。以抗压强度为基本的传统式砂浆配合比设计方式 (即假设密度法和絕對体积法)已不可以考虑当代混凝土砂浆配合比设计方案的规定。当代混凝土砂浆配合比”全计算法”设计方案要以”工作性、抗压强度和使用性能”为基本创建普适数学分析模型,并计算出混凝土需水量和砂率的计算公式。从而、将此二式与水胶(灰)比定则紧密结合就能保持混凝土砂浆配合比和构成的全计算,故称呼全计算法。全计算法的建立和应用推广近乎十年,遭受普遍的关心,获得优良的技术性经济收益。全计算法不但适用全部当代混凝土的砂浆配合比设计方案和计算,并且能检测和认证其他砂浆配合比的准确性。

现代混凝土的数学模型

现代混凝土构成繁杂,主要包括水泥、矿物质细掺料、砂、石、气体、水和外加剂等7个成分。非常简单处理方式 是用多项式表达:

F(x)=a+bx1+cx2+fx3+gx4+hx5+ix6+jx7 

传统式混凝土体积加合模型(图1) 

混凝土由水泥、砂、石、空气和水构成; 在单位体积中:

(1)石子的间隙由沙子添充;

(2)沙子的间隙由水泥浆添充;

(3)混凝土水灰比决策混凝土的抗压强度。

从而说明:Ve+Vs+Vg=1000

式中: Ve=Vw+Vc+Va

Ve、Vw、Vc、Va、Vs和Vg-各自为水泥浆、水、水泥、空气、砂和石子的体积(l/m 3 )。

这类体积加合模型与混凝土水灰比定则构成联立方程不可以求出。务必参考相关标准中的数据统计才可以计算混凝土砂浆配合比。其坍落度是根据需水量调节的。以抗压强度为基本的传统式混凝土砂浆配合比设计方案方式 已不适合用以现代混凝土的规定。

B.现代混凝土体积相关模型(图2) 

混凝土由水泥、矿物质细掺料、砂、石、空气、水和外加剂等成分组成,在单位积体中,

(1) 石子间的间隙由干水泥砂浆添充;

(2) 干砂浆中的间隙由水添充;

(3) 水胶比决策混凝土抗压强度。

依据此实体模型: Vw+Ves+Vg=1000 (3)

在其中、干砂浆由水泥、矿物质细掺料、空气和沙子构成,即: Ves=Vc+Vf+Va+Vs 

(4) 在一定体系中,干砂浆体积是常数。Ves大小在于石子的较大粒度,石子粒度越大、比表面积越小,因而Ves越小。 Ves-干砂浆积体(l/ m3 )。

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