[发明专利]一种大粒径水工沥青混凝土防渗材料

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，尤其属于水利水电挡水建筑物建筑工程技术领域，特别涉及水利水电工程挡水建筑物中碾压式沥青混凝土防渗材料及其建造的心墙堆石坝。

背景技术

目前在我国碾压式沥青混凝土心墙堆石坝应用颇为广泛，尤其对于地震设计烈度较大、地质条件较差、具有深厚覆盖层、不适宜建造其它坝型时，碾压式沥青混凝土心墙坝无疑是最佳选择，其良好的抗震性、防渗性已得到已运行工程验证。然而碾压式沥青混凝土心墙工程施工时，通常会依据沥青混凝土材料的特性，采用热施工的施工方式，这使得碾压式沥青混凝土心墙工程施工受气候条件影响较大，从而影响工程整体的施工进度，以多雨、寒冷、高海拔地区修建碾压式沥青混凝土心墙堆石坝影响尤为明显；另一方面，因热沥青混合料承压能力的限制，沥青混凝土心墙碾压设备需要专用的2吨轻型振动碾，相应地增加了碾压式沥青混凝土心墙施工过程中施工设备的费用及维修与管理的工作量，增加了碾压式沥青混凝土心墙工程的施工成本，如何既能保证碾压式沥青混凝土心墙的施工进度，又能降低碾压式沥青混凝土心墙施工的成本，已成为碾压式沥青混凝土心墙堆石坝施工设计的一个关键技术问题。

碾压式沥青混凝土心墙堆石坝所用沥青混凝土防渗材料最大骨料粒径通常为≤19mm，在正常环境(气温0℃以上，非雨季等施工不需要采取任何防护措施)条件下，每个工作日最多摊铺2层，每层摊铺厚度通常≤30cm，压实厚度为≤28cm。本发明曾在寒冷、高海拔地区进行如下现场试验：不改变材料(最大骨料粒径19mm)，使用原有施工设备(采用小于1.5t沥青混凝土心墙专用小型振动碾)，增加沥青混凝土摊铺厚度至35cm，试验结果未能达到提高碾压式沥青混凝土心墙日施工强度、保证施工进度的效果。

本发明所公示的一种大粒径水工沥青混凝土防渗材料，是分析研究影响沥青混凝土施工进度的各种因素，得出增大沥青混凝土防渗材料的最大骨料粒径(最大骨料粒径由常规的19mm增大至26.5mm)，增加热沥青混合料承压能力，达到增大沥青混凝土摊铺厚度(由目前30cm增大至35cm)，来提高碾压式沥青混凝土心墙日施工强度，保证碾压式沥青混凝土心墙工程施工进度的目的，为进一步探究碾压式沥青混凝土心墙工程施工新技术奠定基础。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种大粒径水工沥青混凝土防渗材料及其建造的堆石坝。本发明要解决的问题是提供一种满足水工碾压式沥青混凝土心墙堆石坝施工所需的防渗材料组成，本发明还提供了采用上述防渗材料建造的堆石坝。

本发明通过以下技术方案实现：

首先提供了一种大粒径水工沥青混凝土防渗材料。

所述防渗材料是由矿料与沥青混合制成，其特征在于：所述防渗材料矿料级配指数为：0.38，矿料中最大骨料粒径为：26.5mm，防渗材料沥青用量的油石比为：6.5％。

所述矿料由下列级配组成的各粒径材料组成；

本发明提供的采用上述防渗材料建造的碾压式沥青混凝土心墙堆石坝，所述堆石坝包括：大粒径沥青混凝土防渗心墙、坝壳、沥青混凝土心墙两侧与坝壳之间的过渡层。所述沥青混凝土防渗心墙是上述防渗材料经热拌、摊铺、碾压建成；摊铺厚度为35cm，碾压采用与两侧过渡料施工相同的碾压设备。

本发明采用的上述水工碾压式沥青混凝土心墙堆石坝施工用防渗材料，它是满足碾压式沥青混凝土心墙施工技术要求、具有较好防渗性、适应变形能力强的大粒径水工沥青混凝土防渗材料。本发明充分利用水工沥青混凝土防渗材料的良好防渗性，所采用的防渗材料增加了热沥青混合料承压能力，满足工程结构设计的强度与变形性能要求。采用本发明防渗材料建造堆石坝，可统一碾压式沥青混凝土心墙与两侧过渡料施工所使用的碾压设备，减少碾压式沥青混凝土心墙施工过程中施工设备的费用、维修与管理的工作量，降低碾压式沥青混凝土心墙工程施工成本；本发明碾压式沥青混凝土心墙施工的摊铺厚度为35cm，可较大程度地提高碾压式沥青混凝土心墙施工的日施工强度，为保证碾压式沥青混凝土心墙工程施工进度提供技术支撑。

本发明的防渗材料配合比参数为：级配指数、最大骨料粒径、填料用量和沥青用量。

级配指数是骨料级配计算中的常数，骨料级配表示骨料中各粒径材料的大小及其通过相应筛孔的通过率；最大骨料粒径是矿料的最大粒径值；填料用量是填料占矿料的质量百分比；沥青用量是沥青占矿料质量的百分比，即油石比。