Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 基于冲填砂浆技术的结石体强度试验研究 | |
| 郭计含 | |
| 出版年 | 2019 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 沈阳农业大学 |
| 中文摘要 | 冲填砂浆结石筑坝施工技术是近年来提出的一种新的筑坝施工方法,是对浆砌石施工技术的创新与改进。其采用压力水泥浆冲砂,依靠砂浆的冲击力和重力作用冲填已铺摊好的堆石体空隙形成结石体。其巧妙利用浆液和砂子在下落过程中动态连续混合,冲填之前堆积好的堆石体大粒径骨料,凝结成完整的结石体结构。将浆砌石结构需要人工浇筑的历史进行了一次变革。冲填砂浆技术在建筑物基础换填、砌筑工程等领域都有广泛的用途。冲填砂浆技术,自其问世以来,在筑坝、防渗工程中都得到了推广和应用。与普通的浆砌石施工技术相比,冲填砂浆结石施工技术具有很多优点,比如:机械化程度高,施工速度快、自身防渗性能好,不需单独设防渗体、对砌筑石料粒径要求低,节约成本。然而,水工建筑物的安全,需要结石体的强度来保证,通过对冲填砂浆技术的分析,影响结石体强度的主要因素有:(1)砂浆的性能与强度;(2)堆石体骨料的粒径大小。随着冲填结石筑坝技术的广泛应用,结石体的抗压强度直接影响了水工建筑物的安全可靠性,然而由于坝体过大,无法使用压力机检验其强度。因而,应用混凝土声波CT无损检测结石体强度具有重要的现实意义。因此,本文进行了如下方面的工作:首先进行了冲填砂浆结石技术混合砂浆配比正交性试验,研究了掺入粉煤灰(0、20%、40%)和沙漠砂替代中砂(0、20%、40%)对砂浆稠度、分层度和抗压强度的影响,使用AHP层次分析法,设计出符合冲填砂浆结石技术要求的混合砂浆配比。利用得出的配比,模拟冲填砂浆技术的工艺,设计出4组试块尺寸为200mm×200mm×200mm的不同骨料粒径(0~20mm、20~40mm、40~80mm、80~120mm)的砂浆结石体,利用压力机试验和SPSS分析软件,得到骨料粒径的大小对结石体强度的回归曲线。利用混凝土声波CT无损检测技术检测冲填砂浆结石体强度,为造成强度差异,对3种不同骨料粒径(20~40mm、40~80mm、80~120mm)、不同粉煤灰掺量(0、20%、40%)的冲填砂浆结石体试件进行了声波CT检测,同时进行了抗压强度试验,由试验数据得到了冲填砂浆结石体抗压强度和声波波速之间的回归方程。通过本文的研究可以得出如下结论:1.在试验所取的水平范围内,随着水胶比的增大,砂浆稠度越大,分层度先增大后减小;抗压强度随水胶比的增大而减小。粉煤灰掺量与沙漠砂取代率,对砂浆流动性的影响都呈现增大的趋势,在粉煤灰掺量和沙漠砂取代率达到40%时,砂浆的流动性最大。粉煤灰掺量和沙漠砂取代率对冲填砂浆试块强度的影响呈先增大后减小的趋势,当煤灰掺量与沙漠砂取代率为20%时,砂浆试块28d和90d的抗压强度达到峰值。2.在试验研究范围内,综合考虑稠度、分层度、28d抗压强度和90d抗压强度四个指标对工程的重要程度,对正交试验结果进行层次分析,由各因素、各水平的权重之和得到的最优试验组合为:水胶比为0.975,粉煤灰掺量为20%,沙漠砂取代率为20%。最优配比均能满足砂浆强度M10砂浆的配制要求,且经济合理。3.通过用压力机对冲填砂浆结石体的抗压强度试验,进一步证实当冲填砂浆配比一定时结石体抗压的强度随着块石粒径的增大而变大,堆石体骨料粒径增大,对砂浆的流动是有利的,能够使砂浆更容易的充满整个结石体空隙,形成砂浆与骨料作为整体联合传力的方式,增大结石体的整体强度。在试验范围内,80~120mm的骨料粒径支撑作用更好,结石体强度最大。4.由于冲填砂浆结石体中的块石粒径较大,而无法预留试块来测定其抗压强度的难题,可用混凝土声波CT来检测其强度。试验表明声波在冲填砂浆结石体中的传播速度与其抗压强度,两者之间具有较强的相关性,方法可行,结果具有参考价值。 |
| 中文关键词 | 冲填砂浆 ; 混合砂浆配合比 ; 结石体强度 ; 混凝土声波CT |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | TV541.1 |
| 来源机构 | 沈阳农业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337930 |
| 作者单位 | 沈阳农业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭计含. 基于冲填砂浆技术的结石体强度试验研究[D]. 沈阳农业大学,2019. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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