胶凝砂砾石(简称CSG)是近年来出现的一种新型坝体及其围堰修筑材料。胶凝砂砾材料主要是由少量的水泥和粉煤灰同碎石或者卵石混合搅拌而成。由CSG材料修筑的坝体其结构形态和力学性能介于传统碾压混凝土筑坝和现代钢筋混凝土筑坝之间,胶凝砂砾石坝体是在借鉴碾压混凝土坝体和钢筋混凝土坝体两者的优势条件下而研究出来的一种新型的坝体材料。CSG材料所用的碎石以及卵石骨料主要是利用场址所在的废弃碎石骨料和附近河床区域的卵石。不同于其他性质的材料,胶凝砂砾石所采用的骨料不需要经过水洗和筛分,取材后可以直接应用,从而有效的减少原矿山开挖和大大降低了施工成本。CSG施工方法采用的是土石坝施工方法,施工机械简单,碾压方便,施工速度快,能够有效的缩短所需工期。材料强度方面,因为水泥的胶凝固化作用,CSG材料具有一定的强度满足工程强度需求。近年来,在防震减灾工程、边坡防护工程以及坝体工程建设中,由于CSG材料的具有低耗材和低耗能的特有性质,CSG材料得到了越来越多的关注。但是,CSG胶凝材料在国内属于刚起步发展阶段,对于其材料的配合比以及施工方法上没有统一的行业规范和标准。因此,在CSG材料使用过程中,仍然不能使其材料的利用效率得到最大化。为了得到CSG材料实际工程配合比设计,本研究通过室内试验研究CSG材料的抗拉抗压强度、耐久性能以及抗渗性能,为CSG材料的工程利用提供理论参考,为CSG材料的发展奠定一定的基础。本文根据相似级配理论对CSG材料进行试验配合比设计,对CSG材料的单位水泥含量、骨料的最大粒径以及材料的养护龄期进行变量控制,探究CSG材料的强度、耐久性和抗渗性能与材料中单位水泥含量、骨料的最大粒径和养护龄期三者的关系。本文主要的研究内容和创新点如下:本研究根据相似级配理论和碾压混凝土配合比的设计经验,对CSG材料的骨料级配和材料用量进行配合比试验,设计形成CSG试件,对试验数据进行分析、归纳和总结,探讨CSG材料用量、骨料颗粒级配和试件养护时间对CSG材料强度影响。本研究通过改变CSG材料的单位水泥含量、骨料最大粒径和养护龄期,测定冻融循环前后试件的自振频率、单轴抗压强度以及试件质量,计算分析试件动弹性模量、相对动弹性模量、质量损失率以及单轴抗压强度,研究CSG材料在冻融循环作用下单位水泥含量、骨料最大粒径和养护龄期与其抗冻性和单轴抗压强度的影响。本研究通过室内试验,设置试验在水压力与养护龄期条件相同情况下,改变试验中单位水泥含量和试件骨料的最大粒径,探究CSG材料的渗流量与骨料粒径和单位水泥含量的关系,在此基础上计算CSG材料的渗透系数,对CSG材料进行渗透性分析。并研究抗渗性和材料强度之间的关系。本研究使用BP人工神经网络系统运算,探究影响因子与目标变量之间的关系,得出各影响因子对于目标变量的重要度,为CSG材料提供最佳的配合比设计,为实际工程做参考。