科创中国
一种浇筑型胶结颗粒料及其制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-12-13 23:31:22
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 董娇 | 2023-12-13 23:31:22
高性能自密实水泥净浆、自密实水泥砂浆和自密实混凝土由于具有很好的流动性能，在浇筑过程中无需施加任何振捣，仅依靠自重就能密实填充颗粒间的微小孔隙。自密实水泥基的胶凝材料是房屋、桥梁、坝体和路基等工程建设中常用的材料，同时自密实水泥基的胶凝材料在边坡、病害坝、地基和隧洞等加固工程有广泛的应用。高性能水泥基的胶凝材料具有施工简单、工程量小和工程成本低等优点。本发明提出一种浇筑型胶结颗粒材料及其设计方法，其中，浇筑型胶结颗粒材料是由高性能水泥基的胶凝材料在自重作用下流经颗粒材料孔隙，部分胶凝材料沉积于颗粒材料空隙得到，而浇筑型胶结颗粒材料的设计方法是根据颗粒材料和预期胶结颗粒料的力学性能，进行高性能水泥基的胶凝材料的选型，并确定胶结颗粒料中预期胶凝材料沉积量和高性能水泥基的胶凝材料自身力学性能；通过高性能水泥基的胶凝材料在颗粒材料中的沉积量与其流动性能参数之间的经验公式，确定预期胶凝材料沉积量对应的高性能水泥基的胶凝材料的流动性能参数，进而确定高性能水泥基的胶凝材料配合比，最后将制备的高性能水泥基的胶凝材料灌注于颗粒材料中，便可得预期力学性能的胶结颗粒料。
本发明的浇筑型胶结颗粒料的力学性能由高性能水泥基的胶凝材料沉积量和胶凝材料自身力学性能参数控制，同时可通过控制高性能水泥基的胶凝材料流动性改变胶凝材料在颗粒材料中的沉积量，从而减少制备出预期的浇筑型胶结颗粒料的周期和成本。
本发明提出的一种浇筑型胶结颗粒料及制备浇筑型胶结颗粒料的方法，使得工程难度降低，工程周期缩短，工程成本降低，且对环境污染小，适用于碎石桩、堆石坝等加固工程，也适用于堤防、路基等建造工程，性能较优，结构稳定，符合国家发展要求，推动国家建设发展。
清华大学金峰教授团队发明的堆石混凝土筑坝技术，是近20年来中国以至全世界发展最迅猛的大坝设计与施工技术之一，该技术充分利用原材料，环境友好，通过一系列的室内和现场试验研究表明，堆石混凝土具有良好的综合性能，并在简化工艺、取消温控和提升材料抗裂性能等方面有突破性进展，成功解决了温控防裂这个混凝土坝领域百年来的核心难题。截至目前，在金峰团队的技术支持下，在祖国20余个省、市、自治区推广应用了200余个堆石混凝土工程，建成了超过150与座堆石混凝土大坝。
本发明提出的一种浇筑型胶结颗粒料及制备浇筑型胶结颗粒料的方法大大缩短了工程周期及减少了工程成本。本项技术研发过程中累计投入200余万元，直接产生经济效益2000余万元。在当前基础上，未来将在智能机械方面加大研发力度，计划后期将投入300万元助力浇筑型胶结颗粒料产能提升。
本技术——一种浇筑型胶结颗粒料及制备浇筑型胶结颗粒料的方法，通过大量的工程实践，证明了浇筑型胶结颗粒料在相关建设工程中应用的可行性。在当前基础上，将持续技术优化和向着智能化方向发展。
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