专利名称：一种水泥沥青砂浆抗压强度的预测方法
技术领域：
本发明涉及水泥浙青砂浆抗压强度的预测方法，即依据水泥浙青砂浆的配合比情况计算出水泥浙青砂浆的28d抗压强度。
背景技术：
水泥浙青砂浆(CA砂浆)是目前高速铁路建设的关键性材料，起到调整轨道施工误差以及提高列车高速行驶的安全性与乘坐的舒适性的重要作用。抗压强度是水泥浙青砂浆最基本的力学性能指标，是其它所有性能的基础。一次水泥浙青砂浆的抗压强度需要经过28d的实验周期才能确定，如果28d抗压强度不能满足指标要求，就需要调整配合比，再进行下一个28d周期的试验，而且如何调整配合比也不易掌握方向，因此可能需要若干28d实验周期。这种模式可能大大延误工程的进度，降低施工质量，造成极大浪费。众所周知，水泥混凝土已有成熟的抗压强度计算公式，极大的减少了水泥混凝土配合比设计的工作量，但是目前对CA砂浆强度的研究仅限于配合比参数对强度影响的定性分析，尚不能发挥类似水泥混凝土强度计算公式的作用。因此，CA砂浆的强度预测方法的发展远远滞后于CA砂浆的发展。
发明内容
本发明的目的就是解决测试CA砂浆抗压强度周期长的问题、免去等待实验周期的烦恼，提供一种方便快捷的方法，通过对配合比参数直接计算水泥浙青砂浆强度的方法，在已知配合比的情况下，即可获知CA砂浆的抗压强度。通过对CA砂浆强度形成的机理研究，发现CA砂浆仍然是通过水泥水化获得强度的体系，所以，水和水泥的质量比仍然对CA砂浆抗压强度起决定性作用。在水泥混凝土中水和水泥的质量比决定了水泥石中的孔隙率，从而决定了水泥石强度。在CA砂浆中，浙青是一种液相材料，不与其他材料发生反应，抗压强度方面接近于0，因此受压时，其力学性能与孔隙接近；同时浙青是一种亲油性材料，在CA砂浆中会成膜，从而影响水泥的水化，因此浙青和水泥的质量比对CA砂浆的强度贡献不仅有类似于mw/mc与孔隙率相关的作用，还有影响水化的作用，所以对CA砂浆的强度而言，mA/m。是比mw/m。更显著的影响因素。发明人又通过试验进一步研究了各种原材料用量以及比例对强度的影响，通过分析各种参数对CA砂浆强度影响的显著性，排除了其中对强度影响较小或没有影响的参数，并结合理论分析，最终确定了 CA砂浆抗压强度的两个计算参数:浙青与水泥的质量比例mA/mc以及水用量与水泥的比例mw/m。。其它参数虽有影响但不显著，因此为了方便计算简化模型，不将这些参数列为计算参数。根据上述分析，本发明提供一种水泥浙青砂浆抗压强度的预测方法，用于仅提供配合比而未进行28d抗压强度实验的情况下，对水泥浙青砂浆的28d抗压强度进行预测，其特征在于:
以水用量与水泥用量的质量比mw/1 以及浙青用量与水泥用量的质量比mA/mc作为计算参数，计算公式为:c.Inf = y_a (mA/mc) _b (mw/mc)上述方程式中，f为待求的强度预测值，系数1、a、b、c为常数；其中c的值与水泥28d抗压强度相关，水泥28d抗压强度测试方法依据GB/T17661-1999 ;设水泥强度为57.2MPa时，c = 1，以此为基准，则当该水泥28d抗压强度为fc时，c = 4.047/lnfc ;在缺乏28d水泥实测强度数据时，c=4.047/lnfmfm为水泥强度等级。强度等级的定义参考GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999 等规范，如海螺 PII52.5 水泥，其中 52.5 即代表水泥强度等级。y、a、b这三个常数的值只与混凝土养护温度、加载速度相关。又由于规范对各种试验条件的要求都存在一定的范围，并非绝对，如加载速度为50 500N/S，破坏时间为30 90S，养护温度也允许±2°C的误差，原材料品质也可能存在一定的差异，尤其是存在特殊要求，需要执行特殊的实验制度。因此，y、a、b的数值根据三组以上水泥浙青砂浆的配合比数据以及抗压强度测试实验的结果，通过最小二乘法确定；并且增加试验量可增加修正精确度；所述水泥浙青砂浆抗压强度测试实验方法包括其成型养护制度依据不限定某一特定标准，但必须满足以下条件:为修正常数所进行的强度测试与预测强度的配合比所最终实际执行的抗压强度测试方法遵守同一标准，且同组平行试验量及数据处理应满足GB/T17661-1999的要求；在c、y、a、b确定后，即可运用方程对抗压强度进行预测。当养护温度为20°C、加载速度为400N/S时，y、a、b、c的数值为4.538,4.679、1.271以及 4.047/lnfc。当养护温度为20 °C、加载速度为400N/S，且在缺乏28d水泥实测强度数据f。时，y、
a、b、c的数值为4.538、4.679、1.271以及4.047/lnfm，fm为水泥强度等级。强度等级的定义参考 GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999 等规范，如海螺 PII52.5 水泥，其中 52.5即代表水泥强度等级。是否需要进行此校正步骤取决于试验部门所选原材料以及试验制度的实际情况。本发明实现了对CA砂浆抗压强度的准确预测，具有较高的可靠性。
具体实施例方式下面结合说明书对发明进行进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于实施例描述的范围。各实施例中使用的水泥品种及强度等级，用于制备乳化浙青的浙青品种，以及各种组分用量如表I所示。表I实验原材料及配合比
权利要求
1.一种水泥浙青砂浆抗压强度的预测方法，用于仅提供配合比而未进行28d抗压强度实验的情况下，对水泥浙青砂浆的28d抗压强度进行预测，其特征在于: 以水用量与水泥用量的质量比mw/mc以及浙青用量与水泥用量的质量比mA/mc作为计算参数，计算公式为:c.Inf = y-a(mA/mc)-b(mw/mc) 上述方程式中，f为待求的强度预测值，系数1、a、b、c为常数；其中c的值与水泥28d抗压强度相关，水泥28d抗压强度测试方法依据GB/T17661-1999 ;设水泥强度为57.2MPa时，c = 1，以此为基准，则当水泥强度为该水泥28d抗压强度f。时，c = 4.047/lnf。；在缺乏28d水泥实测强度数据时fc，c=4.047/lnfm，fm为水泥强度等级； 1、a、b这三个常数的值只与混凝土养护温度、加载速度相关； 1.a、b的数值根据三组以上水泥浙青砂浆抗压强度测试实验的结果，通过最小二乘法确定；所述水泥浙青砂浆抗压强度测试实验方法包括其成型养护制度不限定某一特定标准，但必须满足以下条件:为修正常数所进行的强度测试与预测强度的配合比所最终实际执行的抗压强度测试方法遵守同一标准，且同组平行试验量及数据处理应满足GB/T17661-1999的要求；在系数C、y、a、b确定后，即可运用方程对抗压强度进行预测。
2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于: 当养护温度为20°C、加载速度为400N/S时，y、a、b、c的数值为4.538,4.679、1.271以及 4.047/lnfc。
3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于: 当养护温度为20°C、加载速度为400N/S，且在缺乏28d水泥实测强度数据f。时，y、a、b、c的数值为4.538,4.679、1.271以及4.047/lnfm, fm为水泥强度等级。
全文摘要
一种水泥沥青砂浆抗压强度的预测方法，为缩短确定的CA砂浆配合比周期，通过机理研究及实验分析忽略了对强度影响较小的参数，以水用量与水泥用量的质量比mW/mC以及沥青用量与水泥用量的质量比mA/mC作为计算参数，最终可用于定量计算CA砂浆的抗压强度。通过这种方法，可依据CA砂浆配合比提供的参数，方便快捷的预测出CA砂浆的28d抗压强度，预测结果具有较好的可靠性。
文档编号G01N33/38GK103163283SQ20131004693
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者刘加平, 万赟, 洪锦祥, 周伟铃, 缪昌文, 黄冲, 刘志飞, 徐静, 朱晓斌 申请人:江苏博特新材料有限公司, 江苏苏博特新材料股份有限公司