水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法

摘要

本申请公开了水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，包括：制备水下基础抗冲刷干混料；将上述水下基础抗冲刷干混料分装至土工袋；将上述土工袋放入盛放有海水或淡水的箱体中，并隔一定时间摇动所述土工袋；待上述水下基础抗冲刷干混料凝结硬化后，取出上述土工袋装的水下基础抗冲刷干混料；测定箱体内水泥浆的流失率。本申请通过干混料水泥浆流失率测试方法的研究，建立水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率检测方法，可为桥梁、海上风电等工程的水下基础修复和防护提供干混料水泥浆流失率测试方法，以有效控制干混料的质量，并填补该领域的技术空白。

说明书

技术领域

本申请属于水泥混凝土材料技术领域，具体涉及水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法。

背景技术

水下基础抗冲刷干混料是在陆地上把水泥、砂、石子按照一定比例混合均匀，按重量要求装入土工袋，抛填至设计要求区域，在水下凝结硬化成素混凝土块体，起到基础防冲刷的作用。袋装干混料能适应各种复杂地形，特别是深水护岸、护底等不需填筑围堰的工况，其施工工艺还可以减小施工抛投时对桩基防腐蚀涂层及阳极块的冲击损伤。水下基础袋装干混料的制作工艺、水化硬化原理以及所处的环境条件与通常的混凝土存在明显的差别，会受到水流的冲刷导致干混料未凝结硬化前产生水泥浆流失，需采用合理方法检测干混料的水泥浆流失率，从而判定混合料强度是否满足水下抗冲刷的设计要求。

当袋装干混料投放到水中，干混料会发生两个方面的作用。一方面，袋装干混料浸入水中，水通过土工布和干混料的渗透过程，干混料的水泥不断水化硬化而形成强度。另外一方面，在干混料的水泥水化硬化的过程中，袋装干混料会受到水流的不断冲刷，水泥等的细颗粒会通过土工袋的孔而流失，从而对干混料的强度发展产生显著影响。因此，需建立干混料水泥浆流失率测试方法，以保证干混料的施工质量。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，本申请通过干混料水泥浆流失率测试方法的研究，建立水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率检测方法，可为桥梁、海上风电等工程的水下基础修复和防护提供干混料水泥浆流失率测试方法，有效控制干混料的质量，并填补该领域的技术空白。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，包括：

制备水下基础抗冲刷干混料；

将上述水下基础抗冲刷干混料分装至土工袋；

将上述土工袋放入盛放有海水或淡水的箱体中，并隔一定时间摇动所述土工袋；

待上述水下基础抗冲刷干混料凝结硬化后，取出上述土工袋装的水下基础抗冲刷干混料；

测定箱体内水泥浆的流失率。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的测定箱体内水泥浆的流失率中，包括：将箱体内流失的水泥浆用滤纸进行过滤，并把过滤后的水泥浆体烘干处理后称重测得水泥浆流失量。其中，上述的滤纸优选为定性滤纸。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的测定箱体内水泥浆的流失率中，包括：按照以下公式计算：

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的将上述土工袋放入盛放有海水或淡水的箱体中，并隔一定时间摇动所述土工袋中，包括：按照每10min摇动所述土工袋1min的频率进行。其中，所述水温应控制在20±2℃，所述箱体可采用长为80cm-120cm，宽度为30cm-60cm，高度为50cm-80cm的塑料或金属箱体。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的将上述土工袋放入盛放有海水或淡水的箱体中，并隔一定时间摇动所述土工袋中，包括：盛放有水下基础抗冲刷干混料的所述土工袋被海水或淡水淹没。其中，上述干混料的浸没或浸泡时间为15h-24h。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的将上述土工袋放入盛放有海水或淡水的箱体中之前，还包括：对上述土工袋中的水下基础抗冲刷干混料进行预湿处理。通过预湿处理可以降低水泥浆的流失率。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的将上述水下基础抗冲刷干混料分装至土工袋中，包括：设置有至少两个平行组，测试上述平行组的水泥浆流失率并取其算数平均值。如每组可制作3个土工袋。具体地，如称取搅拌好8kg-20kg的干混料，分别装入3只土工袋，并用手工缝纫机封口。其中，所述土工袋的长度为50cm-70cm、宽度为30cm-50cm。其中，所述土工袋的等效孔径为0.05mm-0.30mm。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，在上述的制备水下基础抗冲刷干混料中，包括：将水泥、细骨料和粗骨料按照一定配比，混合搅拌均匀后获得上述水下基础抗冲刷干混料。具体地，在试验室的环境温度控制在20±2℃，按照干混料配合比，将水泥、细骨料和粗骨料放入30L或60L的强制搅拌机中进行搅拌，即获得水下基础抗冲刷的袋装干混料，其中，上述的搅拌时间可控制在100s-150s。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，所述水泥为强度不低于42.5普通硅酸盐水泥，所述细骨料为细度模数2.0-3.1的河砂或机制砂，所述粗骨料的最大粒径不大于40mm，含泥量为0.3％-1.5％，泥块含量为0.1％-1.0％。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，所述粗骨料采用5mm-31.5mm连续级配的碎石，含泥量为0.8％，泥块含量为0.3％。

进一步地，上述的水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率测试方法，其中，所述粗骨料由5mm-16mm和16mm-31.5mm两级配配制而成，其中，5mm-16mm级配的碎石和16mm-31.5mm级配的碎石的添加比例为3：7。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请测试方法简单方便易操作，实用性强，其通过干混料水泥浆流失率测试方法的研究，建立水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率检测方法，可为桥梁、海上风电等工程的水下基础修复和防护提供干混料水泥浆流失率测试方法，以有效控制干混料的质量，并填补该领域的技术空白。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

(1)本申请其中一实施例的原材料和器具

①水泥：强度等级42.5普通硅酸盐水泥。

②细骨料(砂)：砂的细度模数为2.6的中砂，含泥量为0.8％，泥块含量0.2％。

③粗骨料(石子)：5mm-31.5mm连续级配的碎石(由5mm-16mm和16mm-31.5mm两级配配制而成，5mm-16mm和16mm-31.5mm的比例为3：7)，含泥量为0.8％，泥块含量为0.3％。

④无锡中水土工新材料有限公司生产的200g/m

⑤长为100cm、宽度为50cm、高度为60cm的塑料箱。

⑥30L混凝土搅拌机。

⑦温度计、定性滤纸、漏斗。

(2)本申请一实施例的试验方法

①试验室温度控制

试验室的温服控制在20±2℃。

②混合料搅拌

将称量好的水泥、砂和石子分别加入混凝土搅拌机进行搅拌，搅拌时间控制为120s～150s。

③干混料装袋：分别称量10kg的干混料，分别装入土工袋中，并采用手工缝纫机封口。

④实施例采用的水泥浆流失试验方法

袋装干混料的预处理方法：袋装干混料分为预湿处理4h和6h后放入塑料箱中进行水泥浆浆流失试验和直接放入水箱中进行水泥浆浆流失试验两种情况。预湿处理每5min向袋体喷水一次，每次喷水时间为20s-30s；放入水池后每10min摇动袋体1min。

⑤袋装干混料测试

将凝结硬化后干混料从塑料箱中取出，并将塑料箱中流失的水泥浆采用定性滤纸漏斗进行过滤，把过滤的水泥浆体放入烘箱中烘干后称重测得水泥浆流失量。水泥浆流失率按照下式进行计算：

(3)本申请一实施例干混料配合比

采用42.5普通硅酸盐水泥等材料，分别配制干混料，干混料配合比如表1所示。

表1混合料配合比(kg/m

本实施例按照上述配合比A和配合比B配置两种不同的干混料，以为下文的水泥浆流失率的测定做准备。其中，上述的配合比A中的水泥用量小于上述配合比B中的水泥浆用量。

(4)水泥浆流失率试验结果

干混料水泥浆流失率测试结果如表2所示。

表2干混料水泥浆流失率测试结果

上述测试结果表明，不同配合比的水泥浆流失率存在一定差别，水泥用量较大的干混料水泥浆流失率(如配合比B)略大于水泥用量较小的干混料水泥浆流失率(如配合比A)；并且，预湿处理可以明显降低干混料水泥浆流失率。

本申请通过干混料水泥浆流失率测试方法的研究，建立水下基础抗冲刷干混料水泥浆流失率检测方法，可为桥梁、海上风电等工程的水下基础修复和防护提供干混料水泥浆流失率测试方法，以有效控制干混料的质量，并填补该领域的技术空白。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。