广源胶结土凝结时间测定方法与流程

allin2025-11-12  7


本发明属于土木工程材料测试,具体涉及一种广源胶结土凝结时间测定方法。


背景技术:

1、在当前的土木工程建设中,广源胶结土作为一种新型的土壤改良材料,因其良好的力学性能、较高的环境适应性和经济实用性,被广泛应用于道路基底、地基处理及环境修复等领域。这类材料通常由天然土壤、水泥、石灰或其他胶凝材料与水按一定比例混合而成,其性能优劣直接影响着工程的整体质量和使用寿命。

2、广源胶结料现场施工采用通仓、连续碾压铺筑法。铺筑面积应与铺筑能力及胶结料允许层间间隔时间相适应,连续上升铺筑时,层间间隔时间应控制在直接铺筑允许时间以内。现场直接铺筑允许时间需根据胶结料的凝结时间来确定,所以广源胶结土的凝结时间对层间施工间隔时间有重要指导意义。

3、而目前,《胶结颗粒料筑坝技术导则》(sl 678-2014)中胶结砂砾石的性能试验均参照sl352-2020《水工混凝土试验规程》,初凝时间为水泥加水拌合起,至水泥浆开始失去塑性所需的时间。终凝时间从水泥加水拌合起,至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。水泥凝结时间在施工中有重要意义,而广源胶结土拌和物是一种干硬性材料,参照混凝土的试验方法无法测出初凝时间。

4、参照《胶结颗粒料筑坝技术导则》(sl 678-2014),采用混凝土湿筛方法筛除40mmm以上的砂砾石进行室内成型,成型方式参照碾压混凝土配重块压实泛浆,所以造成室内拌和用水量理论上会偏大。而胶结砂砾石在实际施工是通过振动碾压的方式进行,由于胶结砂砾石胶材用量及用水量均较小,浆体材料不能完全包裹和填充,因此振动碾碾压几乎是不可能出现泛浆现象,故采用导则碾压混凝土振动成型与现场实际情况差异较大,因此,需要重新研究一种与现场实际施工工艺的凝结时间测试试验方法,为指导现场施工时间提供科学依据。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种广源胶结土凝结时间测定方法,能够克服现有方法的局限性,通过模拟现场施工条件,结合室内试验数据,精确测定广源胶结土的凝结时间,从而为层间施工间隔时间的确定提供科学依据,保证土木工程质量与施工效率。

2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种广源胶结土凝结时间测定方法,包括以下步骤:

3、1)按照工程实际的配合比现场拌制广源胶结料,并进行击实试验以确定最大干密度,结合设计指标的压实度计算试件成型质量,并估算现场胶结料需求总量;

4、2)室内使用静压法成型试件,进行多个龄期的无侧限抗压强度试验;

5、3)根据试验数据,绘制无侧限抗压强度随时间变化图,分析强度发展规律,并识别强度发展拐点,拐点定义为广源胶结土的凝结时间;

6、4)广源料拌和加水至测定强度所经历的时间设为横坐标,强度为纵坐标,将测试数据点绘制成图表,通过转折点划分数据点为两组,拟合两组数据点为直线或方程,两直线交点对应的时间即为碾压混凝土拌和物的凝结时间;

7、5)取三个试件无侧限抗压强度的平均值作为该组试件的最终强度结果,据此绘制关系曲线,作为凝结时间的最终确定依据。

8、优选的方案中,所述步骤2)中,无侧限抗压强度试验的龄期包括但不限于3小时、6小时、16小时、24小时、32小时、48小时、56小时以及72小时。

9、优选的方案中,所述龄期间隔为2至3小时。

10、优选的方案中,所述步骤4)中,两组数据点的拟合采用“最小二乘法”或“平均法”。

11、优选的方案中,采用“最小二乘法”拟合数据时,确保残差平方和最小化,以提高拟合直线或曲线的准确性和可靠性;

12、采用“平均法”拟合数据时,基于强度发展规律的连续性进行合理区间内的强度平均值计算。

13、优选的方案中,所述步骤5)中,除取三个试件的无侧限抗压强度平均值外,进一步计算标准偏差,确保数据的统计显著性,当标准偏差超过预定阈值时,则增加试件数量重新测试。

14、本发明所提供的一种广源胶结土凝结时间测定方法,通过采用上述方法,具有以下有益效果:

15、(1)能够精确指导广源胶结土的现场施工时间安排,避免因凝结时间判断错误导致的施工延误或质量问题,如层间间隔时间控制不当引发的层间粘结不良,显著提升了施工效率和工程质量;

16、(2)填补了干硬性胶结土凝结时间测试方法的空白,为相关行业标准的制定提供了科学依据,推动了建筑材料测试技术的进步和标准化进程;

17、(3)准确掌握凝结时间有助于预防施工过程中因材料过早或过晚凝结引起的结构安全隐患,确保施工现场人员和设备的安全,降低了事故风险。



技术特征:

1.一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于:所述步骤2)中,无侧限抗压强度试验的龄期包括但不限于3小时、6小时、16小时、24小时、32小时、48小时、56小时以及72小时。

3.根据权利要求2所述的一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于:所述龄期间隔为2至3小时。

4.根据权利要求1所述的一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于:所述步骤4)中,两组数据点的拟合采用“最小二乘法”或“平均法”。

5.根据权利要求4所述的一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于:采用“最小二乘法”拟合数据时,确保残差平方和最小化,以提高拟合直线或曲线的准确性和可靠性;

6.根据权利要求1所述的一种广源胶结土凝结时间测定方法,其特征在于:所述步骤5)中,除取三个试件的无侧限抗压强度平均值外,进一步计算标准偏差,确保数据的统计显著性,当标准偏差超过预定阈值时,则增加试件数量重新测试。


技术总结
本发明揭示了一种高效测定广源胶结土凝结时间的方法,针对土木工程中关键的施工参数确定问题。该方法通过模拟实际工况,首先现场拌制样品并确定最佳干密度,随后在实验室多龄期监测无侧限抗压强度,绘制强度随时间变化曲线。通过分析曲线识别强度增长拐点,界定凝结时间起点。采用“最小二乘法”或“平均法”精确拟合拐点前后数据,交点即为凝结时间。同时,计算试件强度平均值及标准偏差,确保结果的统计显著性。本发明有效解决了干硬性胶结土凝结时间测定难题,提高了施工安排的精准度与工程整体质量,降低了成本,增强了施工安全性与环境适应性,对推动土木工程材料测试技术进步具有重要价值。

技术研发人员:朱圣敏,罗丽文,邓香玲,王俊,卓智飞,简宜端,黄莉,薄茗月,雷闪,曹毅,蒋峥,张新源,钟鸣,杨铁刚,刘世军,杨鑫鑫,谢臻,易静
受保护的技术使用者:中国葛洲坝集团勘测设计有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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