1.一种基于抗冻机理的橡胶集料混凝土配合比设计方法,其特征在于,包括:S1、将橡胶集料抽象成单一球型颗粒模型,以建立橡胶集料混凝土中,水在冻融条件下的迁移模型,基于迁移模型得到橡胶集料对应的体积掺量;
S2、基于连续堆积理论确定砂石集料的组成,根据骨料紧密堆积后的空隙率和骨料表面浆体厚度确定浆体体积;
S3、设置水胶比,并根据工作性能确定所需的减水剂用量,调整橡胶集料的间距及粒径,获得超高抗冻性能的橡胶集料混凝土;
在S1中,所述迁移模型的建立被配置为包括:S11、计算橡胶集料的颗粒间距系数L,其通过以下公式1以得到:其中,γ=水的表面张力,r=弯曲液面的曲率半径,R=橡胶集料的粒径,Pmax为水泥基材料极限抗拉强度,L1为孔溶液迁移距离,τ为孔隙壁的内摩擦应力,K为橡胶集料的弹性模量,L0为静水压理论中的水的迁移距离,而L=2L1;
S12、基于颗粒间距系数L,计算在一方混凝土中橡胶集料的体积掺量VRA,其通过以下公式2以得到:
其中,D为橡胶集料单一球形颗粒的直径。
2.如权利要求1所述的基于抗冻机理的橡胶集料混凝土配合比设计方法,其特征在于,在S1中,所述单一球型颗粒模型是将不同粒径的橡胶集料抽象成具有均一粒径的单一球形颗粒。
3.如权利要求1所述的基于抗冻机理的橡胶集料混凝土配合比设计方法,其特征在于,在S2中,所述浆体体积的获得方式被配置为包括:S21、砂石集料是根据现场的砂石集料,按紧密堆积理论对集料进行优化,进而确定砂石集料的组成,并结合《建筑用碎石卵石》(GB/T 14685‑2011)测得优化后的集料空隙率;
S22、根据《建筑用碎石卵石》(GB/T 14685‑2011)获得优化后的砂石集料粒度分布,找到中位径,结合骨料表面浆体厚度,确定比例系数k,基于绝对体积法和S21中获得的集料空隙率,获得骨料体积及浆体体积。
4.如权利要求3所述的基于抗冻机理的橡胶集料混凝土配合比设计方法,其特征在于,在S22中,比例系数k的获取方式被配置为包括:S221、按照绝对体积法采用如下公式得到骨料表面的浆体体积VP:其中:Di=第i个骨料粒径;VP=骨料表面浆体体积;ei=骨料粒径为Di的表面浆体厚度,Ni为Di粒径下骨料颗粒个数;
S222、基于不同的骨料尺寸,其骨料表面浆体的厚度并不相同,但与骨料的尺寸成比例的原则,在原始骨料直径与含浆体骨料的总直径之间定义一个比例因子k,则有:其中,DM为骨料的中位径,eM为中值粒径表面的浆体厚度,其值为10~20μm。
5.如权利要求1所述的基于抗冻机理的橡胶集料混凝土配合比设计方法,其特征在于,在S3中,所述水胶比是基于《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T 50476‑2008)以确定,同时确定胶凝材料和水的用量。