[发明专利]一种破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及水工沥青混凝土技术领域，具体是一种破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土。

背景技术

沥青混凝土应用于土石坝中相对较晚，世界上最早建成的沥青混凝土心墙坝是1949年葡萄牙的瓦勒多盖奥(Vale De Caio)坝，坝高45m。由于工程师对沥青材料的认识尚浅，而且心墙较薄并设置在坝体内部，不宜检查，若大坝发生渗漏，修复较为困难，除此之外，施工技术和施工设备的落后也是造成早期沥青混凝土心墙发展比较迟缓的原因。随着水工沥青混凝土现代化技术的发展，沥青质量的优化，机械化施工程度的提高，同时心墙处于坝体的坝壳料和过渡料之间，有很好的稳定性，受外界自然条件影响小，不易老化，耐久性好，能够适应坝基和坝体的变形，通常基础处理工作量也较小，而且心墙施工工艺简单，因此近年来沥青混凝土心墙坝发展迅速。

沥青混凝土心墙坝具有优越的抗渗性能、适应变形能力、裂缝自愈能力、抗震性能、环境适应性和安全性、严寒条件下亦可施工以及整个心墙无须设置结构缝等优点，正在被越来越多的工程技术人员所接受，并且已逐步成为土石坝筑坝技术应用的主要坝型之一。国际大坝委员会(ICOLD)在1992年第84号公报中曾指出：沥青混凝土心墙土石坝是“未来最高坝适宜的坝型”。在International Journal on Water Power&Dams 2014年年报上注册的沥青混凝土心墙土石坝有156座，国外有81座，国内有75座。建坝较多的国家有：中国、德国和挪威。

目前，随着我国西部大开发，沥青混凝土心墙坝已被大量应用于水利水电工程，但是传统观念认为水工沥青混凝土防渗结构中，碱性骨料可以与沥青中的表面活性物质产生化学吸附，有很好的黏附性，酸性骨料与沥青主要是物理吸附作用，与沥青的黏附性和耐久性无法保证，在长期浸水作用下，沥青膜易被水逐渐置换而从骨料表面剥离，从而导致结构破坏。

自然界中碳酸盐类岩类的分布仅占岩石总量的0.25％，我国西部很多地方碱性骨料资源有限。在水利工程中的很多坝区，不一定都能找到满足工程要求的碱性岩石料源，即使在一定距离范围内发现有碱性岩石料源，也需要进行人工破碎岩石等，造成污染大、能耗高，再加上运输成本等，使得工程造价较高。

许多水电工程坝区具有广阔的山涧河滩、戈壁，天然砂砾石资源极为丰富，尤其新疆。然而，天然砂砾石中骨料品种复杂，既有碱性岩石又有酸性岩石，以花岗岩和石英岩居多。按照现有技术还无法直接使用当地矿产资源天然砂砾石料作为水工沥青混凝土主要的原材料组分。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是利用当地筑坝材料，采用破碎天然砂砾石料进行水工沥青混凝土配合比，提出了适用于沥青混凝土心墙坝的一种破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土，其可在确保大坝安全的前提下，起到节约成本、加快工程进度等效果，具有显著的技术经济效益。

本发明采用的技术方案是：

一种破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土，由沥青、破碎天然砂砾石骨料、填料和非胺类抗剥落剂组成，其中沥青、破碎天然砂砾石骨料、填料按照如下质量百分比配比：沥青6.4％～6.7％、破碎天然砂砾石骨料80.3％～82.6％、填料11％～13％，非胺类抗剥落剂占沥青质量的0.3％～0.5％，破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土矿料的级配指数为0.38～0.40，采用丁朴荣教授基于富勒(Fuller)公式提出的矿料级配公式确定。

进一步的，所述破碎天然砂砾石骨料为酸性骨料。

进一步的，所述沥青为90号石油沥青。

进一步的，所述非胺类抗剥落剂为江苏苏博特新材料股份有限公司生产的匀强oR-EASA100沥青抗剥落剂(非胺类)。

本发明具有如下优点：

(1)充分利用当地原材料

目前国内没有采用全部破碎天然砂砾石料在沥青混凝土心墙坝中的应用，本发明充分利用当地矿产资源天然砂砾石料作为水工沥青混凝土主要的原材料组分，配制破碎天然砂砾石料水工沥青混凝土，可满足水工沥青混凝土性能，降低工程成本，技术经济效益显著。