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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119757119B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411777058.7，技术领域涉及：G01N9/36；该发明授权一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法是由薛传荣;丁建文;万星;焦宁;李晨浩;张可翔设计研发完成，并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法，步骤包括：步骤1，测定粉土和水泥基固化剂的比重，计算出其初始孔隙率；步骤2，进行室内实验，测定水泥基固化剂在不同养护龄期下的水化程度，计算出水泥基固化剂的体积膨胀率；步骤3，通过初始孔隙率、水化程度和体积膨胀率计算得到不同养护龄期下的水泥固化粉土胶空比；第四步，将胶空比代入强度预测模型，即可预测出不同养护龄期下的水泥固化粉土无侧限抗压强度。本发明首次利用胶空比来预测水泥固化粉土的强度，无需进行预试验，便能高效、精确地预测不同配比和养护龄期下水泥基材料固化粉土的强度，大大提升了预测的效率和精度。

本发明授权一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于胶空比的水泥固化粉土强度预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，测定粉土和水泥基固化剂的比重，计算出其初始孔隙率； 步骤2，进行室内实验，测定水泥基固化剂在不同养护龄期下的水化程度，计算出水泥基固化剂的体积膨胀率； 所述水化程度Wst的测定方法包括如下步骤： 1将水泥基材料与水按标准稠度用水量混合后，置于标准养护条件下养护3、7、14、28、60和90天； 2将达到养护龄期的水泥基材料取出，经冻干、破碎、过2mm筛后得到过筛样品； 3分别取5g不同养护龄期的过筛样品，置于1000℃马弗炉中2小时，干燥环境中冷却后称取样品质量，记为mt，t为养护龄期，则t时刻水泥基材料的非蒸发水重量为5-mt，定义t时刻水泥基材料的非蒸发水含量为Lt，采用下式计算： 4采用下式所示函数对6个养护龄期下水泥基材料的非蒸发水含量Lt进行拟合，得到Lt关于养护龄期t的非线性函数， 5采用上述步骤得到Lt关于养护龄期t的非线性函数，对水泥基材料完全水化时的非蒸发水含量进行预测，当非蒸发水含量变化率ΔLt小于0.01％d时认为水泥基材料已完全水化，此时的非蒸发水含量为完全水化后的非蒸发水含量，记为L∞； 6采用下式计算得到水泥基材料在t时刻的水化程度Wst： 所述体积膨胀率P的测定方法包括如下步骤： 1取上述过筛样品，采用比重瓶法测定不同养护龄期的过筛样品比重，记为Gt，t为养护龄期； 2过筛样品由未水化水泥基材料和已水化水泥基材料两部分组成，由下式计算得到未水化水泥基材料和已水化水泥基材料的比例分别为Ran和Rhp： 式中，γ为单位质量水泥基材料完全水化后的质量，其值等于1+L∞； 3根据下式计算出水化产物的比重Gsh： 式中，Gcd为水泥基材料的初始比重，采用比重瓶法测定； 4根据下式计算出水泥基材料完全水化时的体积膨胀率P： 步骤3，通过初始孔隙率、水化程度和体积膨胀率计算得到不同养护龄期下的水泥固化粉土胶空比； 所述初始孔隙率n0采用下式计算得到： 式中，V表示固化粉土的总体积；mcd、ms分别表示固化粉土中水泥基材料和粉土的质量；Gs表示粉土颗粒的比重，采用比重瓶法测定；γw≈10kNm3，g≈10×103kg·ms2； 所述胶空比GSR的计算公式如下： 式中，mcd、Wst、P和Gcd分别为水泥基材料的添加量、水化程度、体积膨胀率和比重；g为重力加速度；n0和V分别为固化粉土的初始孔隙率和体积，γw为水的重度； 步骤4，将胶空比代入强度预测模型，预测出不同养护龄期下的水泥固化粉土无侧限抗压强度； 所述预测模型如下式所示： qu＝y0+A×eBx 式中，y0、A、B为拟合参数，qu表示固化粉土的无侧限抗压强度，x表示固化粉土的胶空比GSR； 其中，拟合参数y0、A、B的初始值分别取-1000,1000和0.1，其修正步骤如下： 1取施工现场粉土和水泥基材料，制备6组不同配比或养护龄期的试样，标准养护至目标龄期后开展无侧限抗压强度试验，试验得到的实测强度记为qu,s； 2根据计算得到上述步骤中6组不同配比试样的胶空比GSR和预测强度qu,y； 3对比实测强度qu,s与预测强度qu,y，根据下式计算M值，并采用规划求解方法求解M的最小值，设置y0、A、B三个系数为可变量，对三个参数进行求解与修正： M＝∑qu,s-qu,yGSR2。

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