专利名称：变态胶凝砂砾石及其制备方法
技术领域：
本发明涉及筑坝的技术领域，特别涉及一种变态胶凝砂砾石，以及该变态胶凝砂砾石的制备方法。
背景技术：
胶凝砂砾石筑坝技术是国际上近年发展起来的新型筑坝技术，其特点是采用胶凝材料和砂砾石材料(包括砂、石、砾石等)拌合筑坝，使用高效率的土石方运输机械和压实机械施工，施工快速、节省投资、安全和环境友好。与常规的混凝土或散粒体筑坝比，具有更加经济、安全、环保、施工快速等独特的优点，近年在日本、土耳其、希腊、法国、菲律宾等国家的永久工程得到应用。该筑坝技术扩大了坝型选择范围，放宽了筑坝条件，丰富了以土石坝、混凝土坝、砌石坝等为主的筑坝技术体系。通过合理的筑坝技术选择和组合，大坝施工可以充分利用筑坝材料，减少弃料，大幅减少大坝施工对环境的影响。
现有的胶凝砂砾石坝工程上下游保护层多采用常态混凝土或碾压变态混凝土等常规形式，但是应用在胶凝砂砾石坝工程中造成成本高、非环保、施工干扰且进度慢。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种充分利用现场材料、经济环保、耐久性好、不影响坝体胶凝砂砾石的正常施工而有利于快速施工的变态胶凝砂砾石。
解决上述问题的技术方案是这种变态胶凝砂砾石，其包括90-120份水、80-120 份水泥、90-150份粉煤灰、400-700份砂、1400-1800份石子。
由于采用这种比例混合的变态胶凝砂砾石，所以能够充分利用现场材料、经济环保、耐久性好、不影响坝体胶凝砂砾石的正常施工而有利于快速施工。
还提供了这种变态胶凝砂砾石的制备方法，包括以下步骤
(I)制备胶凝砂砾石，采用水60-100份，水泥30-50份，粉煤灰30_50份，砂子 400-800 份，石 1200-1700 份；
(2)制备胶材浆液，胶材浆液配合比采用水450-500份、水泥400-700份粉煤灰 500-800份，拌制浆液，测定其流动度，要控制该流动度在30-50s内；
(3)加浆方法及加浆比例确定，通过变态胶凝砂砾石仿真试验确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态，仿真试验采用高O. 3m的仿真试件插入振动器，由振动器的观察窗观察到振动液化后浆液上浮和胶凝砂砾石颗粒排列整个过程的形态变化，从而确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态。
具体实施方式
这种变态胶凝砂砾石，其包括90-120份水、80-120份水泥、90-150份粉煤灰、 400-700 份砂、1400-1800 份石子。
由于采用这种比例混合的变态胶凝砂砾石，所以能够充分利用现场材料、经济环保、耐久性好、不影响坝体胶凝砂砾石的正常施工而有利于快速施工。
优选地，变态胶凝砂砾石还包括O. 85-2. 43份高效减水剂、O. 034-0. 216份引气剂。
还提供了这种变态胶凝砂砾石的制备方法，包括以下步骤
(I)制备胶凝砂砾石，采用水60-100份，水泥30-50份，粉煤灰30_50份，砂子 400-800 份，石 1200-1700 份；
(2)制备胶材浆液，胶材浆液配合比采用水450-500份、水泥400-700份、粉煤灰 500-800份，拌制浆液，测定其流动度，要控制该流动度在30-50s内；
(3)加浆方法及加浆比例确定，通过变态胶凝砂砾石仿真试验确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态。仿真试验采用高O. 3m的仿真试件插入振动器，由振动器的观察窗观察到振动液化后浆液上浮和胶凝砂砾石颗粒排列整个过程的形态变化，从而确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态。
优选地，振动器采用ZX-50型振动器。
优选地，加浆方法为在底层或中部加浆，胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率为 6%-15%，变态胶凝砂砾石振动液化形态为塌落度2-7cm可振捣的混凝土。
下面提供三个制备配比和方法的具体实施例，其包括以下步骤
(I)胶材浆液的配置
浆液配合比设计采用不同用水量、外加剂和胶凝材料用量组合，水用量参考范围 450-500kg/m3，水泥用量参考范围400_700kg/m3，粉煤灰用量参考范围500_800kg/m3，拌制浆液，测定其流动度。流动度在30-50S区间内的浆液配比组合是所要选取的。这种流动度的浆液在变态过程中能充分液化，具有良好的贯入充填空隙效应。具体浆液优化配合比示例如表I。
表I
权利要求
1.变态胶凝砂砾石，其特征在于其包括90-120份水、80-120份水泥、90-150份粉煤灰、400-700 份砂、1400-1800 份石子。
2.根据权利要求I所述的变态胶凝砂砾石，其特征在于其还包括0.85-2. 43份高效减水剂、0. 034-0. 216份引气剂。
3.变态胶凝砂砾石的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)制备胶凝砂砾石，采用水60-100份，水泥30-50份，粉煤灰30-50份，砂子400-800份，石 1200-1700 份； (2)制备胶材浆液，胶材浆液配合比采用水450-500份、水泥400-700份、粉煤灰500-800份，拌制浆液，测定其流动度，要控制该流动度在30-50s内； (3)加浆方法及加浆比例确定，通过变态胶凝砂砾石仿真试验确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态。仿真试验采用高0. 3m的仿真试件插入振动器，由振动器的观察窗观察到振动液化后浆液上浮和胶凝砂砾石颗粒排列整个过程的形态变化，从而确定加浆方法、胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率和变态胶凝砂砾石振动液化形态。
4.根据权利要求3所述的变态胶凝砂砾石的制备方法，其特征在于振动器采用ZX-50型振动器。
5.根据权利要求3所述的变态胶凝砂砾石的制备方法，其特征在于加浆方法为在底层或中部加浆，胶材浆液与胶凝砂砾石的体积比率为6%-15%，变态胶凝砂砾石振动液化形态为塌落度2-7cm可振捣的混凝土。
全文摘要
公开了一种充分利用现场材料、经济环保、耐久性好、不影响坝体胶凝砂砾石的正常施工而有利于快速施工的变态胶凝砂砾石，其包括水90-120份、水泥80-120份、粉煤灰80-150份、砂400-700份、石子1400-1800份。还提供了制备方法。
文档编号C04B28/00GK102976676SQ20121050023
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者贾金生, 马锋玲, 冯炜, 杜振坤, 郑璀莹, 徐耀 申请人:中国水利水电科学研究院, 北京中水科海利工程技术有限公司