水泥和石膏胶结相似材料配比的确定方法

史小萌，刘保国，肖 杰

（1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2.中兵勘察设计研究院，北京 100053）

1 引言

相似材料原料的选择及配比一直是相似材料模型试验研究中很重要的一部分，林韵梅[1]、康希并[2]、顾大钊[3]、付小敏[4]、Fumagalli[5]、Kim[6]等均对此进行过系统的研究。随着相似材料模型试验技术的发展，越来越多的原料被用于配制相似材 料。张强勇[7]、马芳平[8]、韩伯鲤[9]等完成了一些新型相似材料的研究，并解决了许多试验问题。但传统的以水泥、石膏为胶结剂，石英砂和重晶石粉为骨料的传统相似材料在试验中仍被广泛使用，其理论研究也仍未停止。白占平[10]、董金玉[11]、彭海明[12]等针对此种相似材料进行了研究。但目前的研究大多只限于定性地分析各因素对相似材料性质的影响，缺乏定量的研究和一套明确的确定相似材料配比的方法。在相似材料配比试验过程中没有一个统一的标准和规范可遵循，往往都是在前人研究成果基础上，找寻大致适合所研究工程模型试验的相似材料，然后再通过大量试验来反复调整配比，得到合适的配比。这样，在模型试验材料配比确定中，前人的成果难以为后人所利用，很难推动相似材料研究的发展。

本文针对以水泥和石膏作为胶结剂，石英砂和重晶石粉作为骨料的相似材料配比试验，规范了试验方法，并通过相似材料配比正交试验，分析了不同因素对材料密度、单轴抗压强度和弹性模量的影响关系，总结出相似材料配比的经验公式。……