胶凝堆石料强度和弹性模量随龄期变化规律研究.pdf

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1、第３１卷第４期长江科学院院报Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２０１４年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１４．０４．０１８２０１４，３１（０４）：８５－８８，９２胶凝堆石料强度和弹性模量随龄期变化规律研究１，２３１，２１，２李娜，张斌，何鲜峰，高玉琴（１．黄河水利科学研究院，郑州４５０００３；２．水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心，郑州４５０００３；３．黄河水利委员会建设与管理局，郑州４５０００３）摘要：在胶凝堆石料单轴抗压试验基础上，分析

2、了胶凝堆石料抗压强度和弹性模量随龄期的发展规律，并通过试验数据回归分析，得出胶凝堆石料强度和弹性模量与龄期之间的相关关系。研究结果表明：①胶凝堆石料抗压强度随龄期的增长而增长；②胶凝堆石料弹性模量低于一般混凝土，且随龄期的增加而不断提高，但在早期（１４ｄ内）增长较快，之后以接近斜线方式缓慢增长。该成果可为胶凝堆石料的工程（胶凝堆石坝）应用及技术设计提供参考依据。关键词：胶凝堆石料；抗压试验；强度；弹性模量中图分类号：ＴＶ４１文献标志码：Ａ文章编号：１００１－５４８５（２０１４）０４－００８５－０４学性能有限公司生产的Ｐ．Ｏ４２．５普通硅酸盐水泥。其技术性质见表１所示。１研究背

3、景表１水泥物理力学性能胶凝堆石料是以各地普遍存在的砂砾石、矿山Ｔａｂｌｅ１Ｐｈｙｓｉｃｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｃｅｍｅｎｔ弃渣、开采石料等为主要原料，添加少量胶凝材料标准稠凝结时间／抗折强度／抗压强度／比表面积／度用水ｍｉｎ安定ＭＰａＭＰａ（用量低于碾压混凝土）形成的一种改性堆石料。（ｍ２·ｋｇ－１）性量／％初凝终凝３ｄ２８ｄ３ｄ２８ｄ这种材料取材方便、价格低廉、对环境的负面影响３４８２７．０１８７２４８合格５．９９．１２７．６５１．５小，利用这种材料建成的新坝型———胶凝堆石坝，具２．２粉煤灰和水有较强的抵御洪水漫顶冲刷和适应较软坝基的能试验所用

4、粉煤灰由郑州金龙源粉煤灰有限公司力，近几年来受到国内外坝工界的青睐，也取得了很生产，主要性能指标见表２所示。拌和与养护用水［１－８］多的研究成果。均为郑州市饮用自来水。然而，这种新坝型自２０世纪９０年代才被人们表２粉煤灰性能指标认识，并逐渐开始应用，与已广泛应用的碾压混凝土Ｔａｂｌｅ２Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｆｌｙａｓｈ坝和面板堆石坝相比，其理论及设计技术尚不成熟。含量／％名称其中胶凝堆石料力学性能研究是胶凝面板堆石坝设细度需水量比含水量烧失量三氧化硫粉煤灰９．３９２０．７２．８－计技术发展的基础和关键。但由于胶凝堆石料主要Ⅰ级灰标准≤１２．０≤９５≤１

5、．０≤５．０≤３．０采用河床砂砾石作为原材料，材料级配变化大，龄２．３骨料级配期、掺加胶凝材料的配合比及其用量等都对其强度试验所用骨料取自国家重点水利工程—河口村影响较大，这些都使得胶凝堆石料的质量尤其是强水库围堰用料。试验需制１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×度很难控制。本研究在单轴抗压试验基础上，探讨１５０ｍｍ（尺寸１）及１００ｍｍ×１００ｍｍ×３００ｍｍ（尺胶凝堆石料抗压强度和弹性模量随龄期的发展规寸２）２种试样，试验限制最大粒径不超过２０ｍｍ，超律，可为胶凝堆石料的工程（胶凝堆石坝）应用及技粒径采用等量替代法替换［９］。颗粒组成见表３和术设计提供参考依据。表３原始颗粒级配Ｔａｂ

6、ｌｅ３Ｏｒｉｇｉｎａｌｇｒａｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ不同粒径的颗粒质量／ｋｇ２原材料试样＞６０［６０，４０］（４０，２０］（２０，１０］（１０，５］＜５ｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍ２．１水泥尺寸１－０．６１１．３２１．３００．９９２．７８试验所用水泥采用由天瑞集团郑州水泥物理力尺寸２－０．５４１．１６１．１４０．８７２．４４收稿日期：２０１３－０３－０６；修回日期：２０１３－０４－２１基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（ＨＫＹ－ＪＢＹＷ－２０１１－０２）作者简介：李娜（１９８２－），女，河南洛阳人，硕士研究生，主要从事水工结构方面的研究工作，（电话）０３７１－

7、６６０２２２３４（电子信箱）ｚｈｕｏｆａｎ８２２７＠１６３．ｃｏｍ。８６长江科学院院报２０１４年表４所示，颗分曲线见图１所示。下层振动压实后再装上层料，最上层振捣直到压实为表４替换后的颗粒级配止，然后抹平养护，养护期间试样表面保持湿润状态。Ｔａｂｌｅ４Ｒｅｐｌａｃｅｄｇｒａｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ３．３试验方法不同粒径的颗粒质量／ｋｇ胶凝堆石料单轴抗压试验仪器为ＣＭＴ５０００新试样［６０，４０］（４０，２０］（２０，１０］（１０，５］＜５ｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍ三思万能试验机。目前针对于这种材料的强度和