一种含废砖细骨料的地聚物混泥土配合比设计方法技术

本发明专利技术涉及土木工程和环境材料工程领域，公开了一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法。包括：筛选再生混凝土骨料、废砖细骨料的粒径；测量再生混凝土骨料、废砖细骨料的基本性能，再生骨料取代部分天然骨料，按级配混合成混合骨料，将地聚物胶凝材料、混合骨料、钢纤维和辅助添加剂按设计配合比进行混合，测量抗压强度。利用本发明专利技术的配合比设计方法得到的废砖细骨料地聚物混凝土能够实现废砖再利用，同时克服再生混凝土强度低和抗裂性能差的缺点，具有较高抗压强度、延性和韧性，提高其耐久性，从而提高混凝土的使用寿命，在地聚物再生混凝土技术领域具有很高的实用价值和推广价值。和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种含废砖细骨料的地聚物混泥土配合比设计方法


[0001]本专利技术涉及地聚物混凝土
，特别是一种含废砖细骨料的地聚物混泥土配合比设计方法。

技术介绍

[0002]地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled concrete,GRC)是利用地聚物完全替代水泥作为胶凝材料，同时，利用再生骨料全部或部分替代天然骨料制成的一种新型绿色混凝土材料。GRC不仅循环利用了废弃混凝土，减少了混凝土生产过程中的CO2排放，还利用了工业废料，如，粉煤灰。且研究表明，再生骨料更适合应用在地聚物混凝土中，地聚物再生混凝土的力学性能比普通混凝土和普通再生混凝土更好。由于地聚物内部高度交叉联系的空间结构，地聚物混凝土比普通混凝土的脆性要更高，且采用再生骨料代替天然骨料使得材料的密度及抗压强度降低，变形吸收能量减少，因此地聚物再生混凝土的脆性特征更加明显。
[0003]由于废砖块存在压碎值较大，吸水率较大和表观密度较小的特点，应用废砖骨料拌制的混凝土强度较普通再生混凝土低。考虑到混凝土结构强度和设计安全的问题，很多国家在废砖块再生骨料在混凝土中的应用进行了限制，这在很大程度上也制约了废砖块骨料的资源化再利用。
[0004]因此，急需要提出一种含废砖细骨料的地聚物混泥土配合比设计方法。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的含有建筑废弃物再生混合料的路用材料含水量高，强度低的问题，本专利技术提出一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法及应用，通过选择合适粒径的废砖骨料和评价参数，使经本设计方法配合得到的地聚物再生混凝土可直接用于建筑结构。
[0006]具体地，本专利技术是通过如下所述的技术方案实现的：
[0007]本专利技术第一方面，提供一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，包括：筛选再生混凝土骨料、废砖细骨料的粒径；测量再生混凝土骨料、废砖细骨料的基本性能；废砖细骨料取代部分再生混凝土细骨料，通过级配设计确定每种粒径再生混凝土骨料比例并将其混合成混合骨料并测试混合骨料的基本性能；将混合骨料、地聚物胶凝材料、钢纤维和辅助添加剂按照设计配合比进行混合制备混凝土，测量其技术指标。
[0008]本专利技术第二方面，提供一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法实际得到的地聚物混凝土。
[0009]本专利技术第三方面，提供一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法和/或地聚物再生混凝土在建筑领域、再生领域的应用。
[0010]本专利技术一个或多个实施例具有一下有益效果：
[0011]1)由于废砖骨料存在压碎值大、吸水率高的特点，由废砖粗骨料取代的部分再生
细骨料存在抗压强度降低、弹性模量降低、韧性和耐久性差等不良特征。本专利技术针对废砖粗骨料的劣化特点采用将建筑废砖垃圾破碎为废砖细骨料的方式，既规避了废砖粗骨料带来的性能劣化，又达到了建筑垃圾资源化利用的目的。
[0012]2)由于建筑废砖垃圾具有建筑砖块种类繁多、建筑垃圾来源广泛且性质参差不齐的特点，本专利技术提出了一种针对不同种类、不同来源、不同品质的废砖骨料的地聚物再生混凝土配合比设计方法。经过破碎筛分、细骨料基本技术指标试验、混合骨料级配设计并测量性能指标的步骤，设计针对特定批次废砖骨料的配合比设计，适应实际情况，满足工程需要。
[0013]3)废砖细骨料由建筑废砖垃圾破碎筛分制成具备一定的物理吸水能力，从而能够达到混凝土自养护的效果。混凝土的养护过程需要额外喷洒水和覆膜保养，而废砖细骨料由于具备一定的物理吸水能力，在养护过程中蒸发的水可以支持内部水泥水化，既减少了配置水蒸发留下的毛细孔道，又提高了水泥水化程度，提高了地聚物再生混凝土的强度，防止内部由于缺水产生裂缝对整体性能产生不利影响。
具体实施方式
[0014]为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
[0015]具体地，本专利技术是通过如下所述的技术方案实现的：
[0016]本专利技术第一方面，提供一种含废砖细骨料的地聚物再生混凝土配合比设计方法，包括：筛选再生混凝土骨料、废砖细骨料的粒径；测量再生混凝土骨料、废砖细骨料的基本性能；废砖细骨料取代部分再生混凝土细骨料，通过级配设计确定每种粒径再生混凝土骨料比例并将其混合成混合骨料并测试混合骨料的基本性能；将混合骨料、地聚物胶凝材料、钢纤维和辅助添加剂按照设计配合比进行混合制备混凝土，测量其技术指标。
[0017]首先，本专利技术选用废砖细骨料的原因是：废砖骨料存在压碎值大、吸水率高的特点，由废砖粗骨料取代的部分再生细骨料存在抗压强度降低、弹性模量降低、韧性和耐久性差等不良特征。本专利技术针对废砖粗骨料的劣化特点采用将建筑废砖垃圾破碎为废砖细骨料的方式，既规避了废砖粗骨料带来的性能劣化，又达到了建筑垃圾资源化利用的目的。
[0018]其次，本专利技术提出的配合比设计方法确定最佳取代率和配合比是，不仅考虑了混凝土抗压强度，能兼顾混合骨料吸水率和压碎指标。
[0019]所述再生混凝土细骨料粒径为0～5mm，废砖细骨料粒径为0～5mm。
[0020]在本专利技术一些实施例中，所述粒径大小分别为0～5mm、5～16mm和16～31.5mm三种规格。
[0021]所述废砖细骨料取代率为30％
‑
100％。
[0022]所述骨料基本性能检测方法如下：
[0023]表观密度、堆积密度、含水率、吸水率、含泥量和压碎指标，试验均
[0024]按照GB/T 25176
‑
2010《混凝土和砂浆用再生细骨料》与GB/T14685
‑
2011《建设用卵石、碎石》试验方案进行测试。用这些参数作为考察指标，有助于确定更合理的废砖细骨料、再生混凝土骨料比例，设计得到的混合再生骨料具有较好的性能。
[0025]骨料级配影响混合骨料和地聚物再生混凝土的各项性能，在本专利技术中骨料级配为：0～5mm占1.6％，5～16mm占59.13％，16～31.5mm占39.17％。
[0026]所述地聚物胶凝材料由粉煤灰、矿渣、碱激发剂和水按质量比为(310～370)：(310～370)：(110～130)：(180～220)制备而成。粉煤灰为F类Ⅰ级粉煤灰，矿渣为S95级矿渣，碱激发剂采用市售片状氢氧化钠固体(纯度>99％)和硅酸钠粉末(模数为1.5、1.8、2.1)溶于水配置而成。
[0027]所述钢纤维为镀铜钢纤维或端钩钢纤维，质量总占比为0％～1％。
[0028]所述辅助添加剂包括：减水剂和缓凝剂。减水剂为聚羧酸减水剂，掺量为1.6～1.8％。缓凝剂为聚乙烯醇，掺量为0.1％～0.2％。
[0029]本专利技术第二方面，提供一种含废砖细骨料的地聚物混凝土的配合比设计方法设计得到的地聚物再生混凝土。
[0030]不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，包括：筛选再生混凝土骨料、废砖细骨料的粒径；测量再生混凝土骨料、废砖细骨料的基本性能；废砖细骨料取代部分再生混凝土细骨料，通过级配设计确定每种粒径再生混凝土骨料比例并将其混合成混合骨料并测试混合骨料的基本性能；将混合骨料、地聚物胶凝材料、钢纤维和辅助添加剂按照设计配合比进行混合制备混凝土，测量其技术指标。2.根据权利要求1所述的含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述粒径大小分为0～4.75mm，4.75～16mm，16～31.5mm三种规格。3.根据权利要求1所述的含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述骨料的基本性能为表观密度、堆积密度、含水率、吸水率、含泥量和压碎指标。4.根据权利要求1所述的含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述废砖细骨料取代率为30％
‑
100％。5.根据权利要求1所述的含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述骨料级配如表1所示：表16.根据权利要求1所述的含废砖细骨料的地聚物混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述地聚物胶凝材料由粉煤灰、矿渣、碱激发剂和水按质量比为(310～370)：(310～370)：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张真真，刘喜，金浏，李振军，罗焱文，文渊，罗喻之，
申请(专利权)人：长安大学北京工业大学，
类型：发明
国别省市：