[發明專利]一種基于動態調整的膠結砂礫石配合比設計方法

在審

• 申請號: 202310050549.0
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116217143A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 郭光文;余英;朱圣敏;薄茗月;黃莉;譚愷炎;陳衛烈;張振宇;金游;洪水英;張利兵;簡宜端;謝嚴君;付書艷;卓智飛
• 申請（專利權）人: 葛洲壩集團試驗檢測有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;G05D11/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 王玉芳

本發明公開了一種基于動態調整的膠結砂礫石配合比設計方法，根據經驗選定一個粉煤灰摻量和水膠比，進行不同砂率下（最粗、平均、最細、內插或外延兩到三個）、不同灰漿裕度與強度關系曲線，得出不同砂率下灰漿裕度與強度的關系，從曲線插值選定配合比（灰漿裕度、砂率、水膠比），這樣得出不同級配的膠結砂礫石料其砂率與用水量和膠凝材料的關系，從而達到現場動態控制配合比的目的。

技術領域

本發明涉及水利水電工程技術領域，具體為一種基于動態調整的膠結砂礫石配合比設計方法。

背景技術

膠結砂礫石料是指利用膠凝材料和砂礫石料，經拌和、攤鋪、振動碾壓形成的具有一定強度的材料，這項筑壩技術不同于常規的土石壩和重力壩，帶來的顯著效果是：大幅度降低成本、環保、高效快速施工建成高安全性大壩。

目前國內已建工程項目中膠結砂礫石配合比設計方法主要是參照《膠結顆粒料筑壩技術導則》(SL?678-2014)配合比設計方法進行，配合比設計原則是確定配合比控制范圍。根據膠凝砂礫石配制強度，選2～3個膠凝材料用量，在每個膠凝材料用量下，分別按最粗級配、最細級配和平均級配的砂礫石比例，在較寬范圍內選取不同用水量進行強度試驗，建立不同級配下28d齡期及設計齡期的抗壓強度、彈性模量與用水量的關系，確定滿足施工VC值要求的適宜用水量范圍以及與之相對應的適宜強度范圍，即配合比控制范圍。最后根據不同膠凝材料用量下的配合比控制范圍選定膠凝材料用量。該膠凝材料用量下，配合比控制范圍中平均級配膠凝砂礫石設計齡期強度最小值應滿足配制強度要求，同時配合比控制范圍中最細級配膠凝砂礫石設計齡期強度最小值不應低于設計強度。

而實際上，膠結砂礫石是一種半剛性材料，內部空隙常常無法達到完全包裹狀態，因此造成采用該配合比設計方法存在以下幾個方面問題：

1、全包裹理論設計使得漿體用量增加，不能充分發揮膠結砂礫石料的全部優勢。

2、為滿足最細、平均、最粗級配包線內的膠結砂礫石性能都滿足設計要求，故不同級配推薦配合比均采用同一膠凝材料，濕篩成型后使得三種級配的膠結砂礫石強度和彈模差異較大，因此會導致膠結砂礫石整體變形特征存在不均衡現象，也不利于今后的施工質量控制。

為解決這一問題，我們尋求新的配合比設計方法，盡量保證不同級配膠結砂礫石強度均衡。

發明內容

本發明的主要目的在于提供了一種基于動態調整的膠結砂礫石配合比設計方法，比現有方法設計出的不同級配強度更均衡，室內模擬現場成型工藝，設計出的配合比更科學合理，保證施工質量。

本發明的技術方案如下：

主要原理是漿體填充裕度法：根據經驗選定一個粉煤灰摻量和水膠比，進行不同砂率下(最粗、平均、最細、內插或外延兩到三個)、不同灰漿裕度與強度關系曲線，得出不同砂率下灰漿裕度與強度的關系，從曲線插值選定配合比(灰漿裕度、砂率、水膠比)，這樣得出不同級配的膠結砂礫石料其砂率與用水量和膠凝材料的關系，從而達到現場動態控制配合比的目的。具體地包括：

一種基于動態調整的膠結砂礫石配合比設計方法，所述方法包括以下步驟：

S1：選擇不同砂率，不同灰漿裕度，進行不同組合下的抗壓強度試驗；

S2：建立不同砂率下，不同灰漿裕度與膠結砂礫石強度的關系圖；

S3：根據不同灰漿裕度與膠結砂礫石強度的關系圖，找出各級配砂率下滿足設計強度要求最小膠凝材料的灰漿裕度，通過計算得出配合比參數；

S4：建立滿足設計強度等級下不同砂率與膠凝材料總量、用水量的關系曲線；

S5：通過以上試驗，得出相同設計強度，不同砂率的配合比的關系，現場根據砂率查找配合比，進行配合比動態調整。