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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明属于混凝土材料技术领域，具体公开一种珊瑚骨料多层次形态重构量化提升珊瑚混凝土性能的方法。用于解决珊瑚混凝土韧性及强度差的问题。本发明通过调配制备参数控制重构珊瑚骨料的形态因子，进而量化控制采用重构珊瑚骨料制备的珊瑚混凝土的强度与韧性。具体通过增强提升珊瑚骨料表面形态特性、改善内部孔隙结构、降低孔隙率来改善珊瑚骨料吸水率高、强度低的缺陷，从而采用较低的造价与较简单的处理工艺，不仅使得珊瑚混凝土的强度与变形性能同时达到或接近普通混凝土性能，且能够实现量化控制，显著提高了珊瑚混凝土的耐久性与工作性能，进一步促进珊瑚混凝土在沿海地区或海洋结构工程中的应用与发展。

主权项：1.一种珊瑚骨料多层次形态重构量化提升珊瑚混凝土性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、准备珊瑚骨料、海砂、水泥、减水剂和拌合水，在20±2℃条件下对珊瑚骨料进行筛分，并自然风干处理；S2、按照每8kg珊瑚骨料，抽取20个珊瑚骨料颗粒的原则，提取相应数量的珊瑚骨料颗粒，测量珊瑚骨料颗粒的孔隙率、凸度比、长宽比、宽厚比及棱角度，取测试结果的平均值作为珊瑚骨料的形态特征评价指标；S3、制备水灰比为0.3～1的水泥净浆，然后将珊瑚骨料投入搅拌机中，随后，将水泥净浆加入搅拌机中，浆骨比为0.4～0.7；搅拌完成后，取出珊瑚骨料放入振动筛中，去除珊瑚骨料表面的多余浆液；S4、将经步骤S3处理后的珊瑚骨料摊铺在振动盘中定时翻动1～3h，然后，采用有机非黏性混凝土养护膜覆盖24h，之后，将有机非黏性混凝土养护膜调换为缩绒透水毛毡，用缩绒透水毛毡覆盖且洒水养护7天，待珊瑚骨料自然晾干且包裹层完全硬化，即制得重构珊瑚骨料；S5、按照每8kg重构珊瑚骨料，抽取20个重构珊瑚骨料颗粒的原则，提取相应数量的重构珊瑚骨料颗粒，测量重构珊瑚骨料颗粒的孔隙率、包裹层厚度、凸度比、长宽比、宽厚比及棱角度，取测试结果的平均值作为重构珊瑚骨料的形态特征评价指标；S6、重复步骤S2～S5，获取多个珊瑚骨料形态重构前后的形态因子，构建形态因子与制备参数间的数学模型，所述形态因子包括结构因子、形貌因子和棱角因子，所述制备参数包括水灰比β、搅拌时间t和浆骨比α； 式中，δ为单位包裹层厚度，a,b,c,d,e,f,g均为系数，S1为珊瑚骨料形态重构前的孔隙率，S3为珊瑚骨料形态重构前的凸度比，S4为珊瑚骨料形态重构前的长宽比，S5为珊瑚骨料形态重构前的宽厚比，S6为珊瑚骨料形态重构前的棱角度，S1u为珊瑚骨料形态重构后的孔隙率，S2u为珊瑚骨料形态重构后的包裹层厚度，S3u为珊瑚骨料形态重构后的凸度比，S4u为珊瑚骨料形态重构后的长宽比，S5u为珊瑚骨料形态重构后的宽厚比，S6u为珊瑚骨料形态重构后的棱角度，F1为珊瑚骨料形态重构前的结构因子，F2为珊瑚骨料形态重构前的形貌因子，F3为珊瑚骨料形态重构前的棱角因子；F1u＝l1α+m1β+n1tF1，F2u＝l2α+m2β+n2tF2，F3u＝l3α+m3β+n3tF3，式中，l1、l2和l3分别表示浆骨比结构因子相关系数、浆骨比形貌因子相关系数和浆骨比棱角因子相关系数，m1、m2和m3分别表示水灰比结构因子相关系数、水灰比形貌因子相关系数和水灰比棱角因子相关系数，n1、n2和n3分别表示搅拌时间结构因子相关系数、搅拌时间形貌因子相关系数和搅拌时间棱角因子相关系数，F1u为珊瑚骨料形态重构后的结构因子，F2u为珊瑚骨料形态重构后的形貌因子，F3u为珊瑚骨料形态重构后的棱角因子；S7、依据重构珊瑚骨料的每小时吸水量添加附加用水，分别将各重构珊瑚骨料与水泥、海砂、添加减水剂的拌合水以相同的净水灰比和基准配合比制成不同的珊瑚混凝土试件，并测定各珊瑚混凝土试件的强度和应力应变曲线，根据应力应变曲线得到珊瑚混凝土的延性和耗能能力，构建重构珊瑚骨料的形态因子与珊瑚混凝土的延性、耗能能力和强度间的数学模型。

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