本技術(shù)涉及混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)，尤其涉及一種壓縮澆筑海水海砂混凝土的強(qiáng)度和彈性模量設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、海水海砂混凝土技術(shù)背景源于淡水和河砂資源短缺及環(huán)保需求，由于過度開采河砂導(dǎo)致資源枯竭和環(huán)境破壞，海水和海砂作為替代材料引起了關(guān)注。海洋資源豐富，尤其在沿海地區(qū)，使用海水和海砂可以降低成本。技術(shù)研究表明，通過適當(dāng)配比和處理，可以使海水海砂混凝土達(dá)到傳統(tǒng)混凝土的強(qiáng)度和耐久性，研究還探索了抗腐蝕方法以降低氯離子對(duì)混凝土的影響。一些地區(qū)開始制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)這一新材料的應(yīng)用?？傮w而言，海水海砂混凝土技術(shù)的發(fā)展基于資源合理利用、環(huán)保需求、技術(shù)進(jìn)步和政策推動(dòng)，有望在未來廣泛應(yīng)用，尤其在沿海和島嶼地區(qū)。

2、現(xiàn)有的可以改善海水海砂混凝土性能的技術(shù)主要包括以下幾種：其一，添加防腐劑：在混凝土中添加防腐劑(如硅烷、硅氧烷或其他化學(xué)阻隔劑)可以減少氯離子滲透，提高混凝土的抗腐蝕能力；但防腐劑的添加需要精確控制劑量和均勻混合，否則可能影響混凝土的其他性能，此外，防腐劑的成本和長期效果需要進(jìn)一步研究。其二，使用礦物摻合料：摻加礦物摻合料如粉煤灰、硅灰、礦渣微粉等，可以改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高密實(shí)度和抗?jié)B性，從而提高耐久性；但礦物摻合料的質(zhì)量和來源需要嚴(yán)格控制，否則可能導(dǎo)致混凝土性能不穩(wěn)定，此外，摻合料的使用可能影響混凝土的初期強(qiáng)度發(fā)展。其三，海砂淡化處理：對(duì)海砂進(jìn)行淡化處理，去除其中的鹽分，可以顯著降低氯離子的含量，減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn)；但淡化處理過程復(fù)雜且耗水量大，增加了施工成本和時(shí)間，此外，處理后的海砂質(zhì)量還需要嚴(yán)格控制。上述現(xiàn)有技術(shù)改善混凝土性能的方式對(duì)混凝土性能改善的效果較差。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種壓縮澆筑海水海砂混凝土的強(qiáng)度和彈性模量設(shè)計(jì)方法，旨在為新提出的壓縮澆筑技術(shù)進(jìn)一步提供技術(shù)支持，即給定任意的壓縮澆筑海水海砂混凝土的設(shè)計(jì)值，可以得到相關(guān)參數(shù)以滿足其設(shè)計(jì)要求。解決現(xiàn)有技術(shù)中采用添加防腐劑、使用礦物摻合料和海砂淡化處理來改善海水海砂混凝土性能的方式對(duì)混凝土性能改善的效果較差的問題。

2、本技術(shù)第一方面實(shí)施例提供一種壓縮澆筑海水海砂混凝土的強(qiáng)度和彈性模量設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：獲取第一混凝土的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度；其中，所述第一混凝土為壓縮澆筑的海水海砂混凝土；基于預(yù)先構(gòu)建的擬合強(qiáng)度模型，根據(jù)所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度獲取第二混凝土的初始抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的初始?jí)嚎s應(yīng)力；其中，所述第二混凝土為正常澆筑的海水海砂混凝土；根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度和所述初始?jí)嚎s應(yīng)力，獲取所述第一混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度；根據(jù)所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度和所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，得到所述第二混凝土的目標(biāo)抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的目標(biāo)壓縮應(yīng)力。

3、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述基于預(yù)先構(gòu)建的擬合強(qiáng)度模型，根據(jù)所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度獲取第二混凝土的初始抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的初始?jí)嚎s應(yīng)力，之前還包括：獲取多個(gè)混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，根據(jù)多個(gè)所述設(shè)計(jì)值得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)實(shí)際值；根據(jù)多個(gè)所述設(shè)計(jì)值和多個(gè)所述實(shí)際值，得到混凝土參數(shù)；根據(jù)所述混凝土參數(shù)，構(gòu)建擬合強(qiáng)度模型。

4、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述基于預(yù)先構(gòu)建的擬合強(qiáng)度模型，根據(jù)所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度獲取第二混凝土的初始抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的初始?jí)嚎s應(yīng)力，具體包括：基于預(yù)先構(gòu)建的擬合強(qiáng)度模型，根據(jù)所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度獲取第二混凝土的第一強(qiáng)度范圍和所述第一混凝土的第一壓縮應(yīng)力范圍；從所述第一強(qiáng)度范圍中確定初始抗壓強(qiáng)度，根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度計(jì)算對(duì)應(yīng)的初始?jí)嚎s應(yīng)力；其中，所述初始?jí)嚎s應(yīng)力在所述第一壓縮應(yīng)力范圍內(nèi)。

5、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述從所述第一強(qiáng)度范圍中確定初始抗壓強(qiáng)度，根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的初始?jí)嚎s應(yīng)力，具體包括：獲取所述第一混凝土的設(shè)計(jì)彈性模量，基于所述擬合強(qiáng)度模型，根據(jù)所述設(shè)計(jì)彈性模量獲取所述第二混凝土的第二強(qiáng)度范圍和所述第一混凝土的第二壓縮應(yīng)力范圍；根據(jù)所述第一強(qiáng)度范圍和所述第二強(qiáng)度范圍，確定所述第二混凝土的目標(biāo)強(qiáng)度范圍，并根據(jù)所述第一壓縮應(yīng)力范圍和所述第二壓縮應(yīng)力范圍，確定所述第二混凝土的目標(biāo)壓縮應(yīng)力范圍；其中，所述目標(biāo)壓縮應(yīng)力范圍小于或等于所述第一壓縮應(yīng)力范圍；從所述目標(biāo)強(qiáng)度范圍內(nèi)確定初始抗壓強(qiáng)度；根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的初始?jí)嚎s應(yīng)力；其中，所述初始?jí)嚎s應(yīng)力在所述目標(biāo)壓縮應(yīng)力范圍內(nèi)。

6、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述擬合強(qiáng)度模型表示為：

7、

8、其中，fcc表示為第一混凝土的抗壓強(qiáng)度，fco表示為第二混凝土的抗壓強(qiáng)度，fp表示為第一混凝土的壓縮澆筑應(yīng)力；

9、

10、e0＝7000fco0.31；

11、其中，e表示為第一混凝土的彈性模量，e0表示為第二混凝土的彈性模量。

12、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度和所述初始?jí)嚎s應(yīng)力，獲取所述第一混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度，具體包括：根據(jù)所述第二混凝土的初始抗壓強(qiáng)度，獲取所述第二混凝土的設(shè)計(jì)參數(shù)；根據(jù)所述設(shè)計(jì)參數(shù)和所述初始?jí)嚎s應(yīng)力，進(jìn)行混凝土壓縮澆筑，得到所述第一混凝土；對(duì)所述第一混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，得到所述第一混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度。

13、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述初始抗壓強(qiáng)度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的初始?jí)嚎s應(yīng)力，之后還包括：對(duì)所述第一混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，得到所述第一混凝土的實(shí)際彈性模量；若所述實(shí)際彈性模量大于所述設(shè)計(jì)彈性模量，則繼續(xù)執(zhí)行根據(jù)所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度和所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，得到所述第二混凝土的目標(biāo)抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的目標(biāo)壓縮應(yīng)力的步驟，直至所述實(shí)際彈性模量等于所述設(shè)計(jì)彈性模量。

14、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度和所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，得到所述第二混凝土的目標(biāo)抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的目標(biāo)壓縮應(yīng)力，具體包括：計(jì)算所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度與所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度的差值；當(dāng)所述差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，則將所述初始抗壓強(qiáng)度作為目標(biāo)抗壓強(qiáng)度，并將所述初始?jí)嚎s應(yīng)力作為目標(biāo)壓縮應(yīng)力；當(dāng)所述差值在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，若所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度大于所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，則將所述初始?jí)嚎s應(yīng)力降低至目標(biāo)調(diào)低壓縮應(yīng)力，將所述初始抗壓強(qiáng)度作為目標(biāo)抗壓強(qiáng)度，并將所述目標(biāo)調(diào)低壓縮應(yīng)力作為目標(biāo)壓縮應(yīng)力，若所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度小于所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，則將所述初始?jí)嚎s應(yīng)力增大至目標(biāo)調(diào)高壓縮應(yīng)力，將所述初始抗壓強(qiáng)度作為目標(biāo)抗壓強(qiáng)度，并將所述目標(biāo)調(diào)高壓縮應(yīng)力作為目標(biāo)壓縮應(yīng)力。

15、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述若所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度小于所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，則將所述初始?jí)嚎s應(yīng)力增大至目標(biāo)調(diào)高壓縮應(yīng)力，之后還包括；若所述目標(biāo)調(diào)高壓縮應(yīng)力不在所述目標(biāo)壓縮應(yīng)力范圍內(nèi)，則將所述初始抗壓強(qiáng)度增大至中間抗壓強(qiáng)度；根據(jù)所述中間抗壓強(qiáng)度計(jì)算對(duì)應(yīng)的中間壓縮應(yīng)力，并根據(jù)所述中間抗壓強(qiáng)度和所述中間壓縮應(yīng)力得到所述第一混凝土的中間實(shí)際抗壓強(qiáng)度，直至所述中間實(shí)際抗壓強(qiáng)度、所述中間壓縮應(yīng)力和所述中間抗壓強(qiáng)度之間滿足預(yù)設(shè)要求，則將所述中間抗壓強(qiáng)度作為目標(biāo)抗壓強(qiáng)度，并將所述中間壓縮應(yīng)力作為目標(biāo)壓縮應(yīng)力。

16、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述實(shí)際抗壓強(qiáng)度和所述設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，得到所述第二混凝土的目標(biāo)抗壓強(qiáng)度和所述第一混凝土的目標(biāo)壓縮應(yīng)力，之后還包括：根據(jù)所述目標(biāo)抗壓強(qiáng)度，獲取海水海砂混凝土的實(shí)際參數(shù)；根據(jù)所述實(shí)際參數(shù)和所述目標(biāo)壓縮應(yīng)力，進(jìn)行混凝土壓縮澆筑，得到所述第一混凝土。

17、本技術(shù)的有益效果：

18、本技術(shù)提供一種壓縮澆筑海水海砂混凝土的強(qiáng)度和彈性模量設(shè)計(jì)方法，本技術(shù)實(shí)施例通過給定壓縮澆筑海水海砂混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，基于擬合強(qiáng)度模型進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)與優(yōu)化，得到相應(yīng)的普通澆筑海水海砂混凝土強(qiáng)度和需要進(jìn)行的壓縮澆筑應(yīng)力，從而提高了海水海砂混凝土的抗壓強(qiáng)度和耐久性，且避免了再次試驗(yàn)降低了成本。

19、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實(shí)踐了解到。