一种基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法与流程

技术特征：
1.一种基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：制备不同原材料组成的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆；步骤2：测试具有不同原材料组成的低碳砂浆强度；步骤3：建立基于原材料参数的低碳砂浆强度预测模型；步骤4：基于强度设计要求，计算原材料参数，确定低碳砂浆配合比。2.根据权利要求1所述的基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法，其特征在于，步骤1所述制备不同原材料组成的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆包括：前驱体的制备；碱性激发剂的配制；前驱体、激发剂和砂的拌合，具体步骤如下：(1)前驱体的制备：分别称取一定量粉磨后的甘蔗渣灰与矿渣，其中甘蔗渣灰的质量份数为225
‑
450份，矿渣的质量份数为0
‑
225份，置于容器a中，混合均匀制得所需前驱体；(2)碱性激发剂的配制：碱性激发剂由工业水玻璃溶液、氢氧化钠颗粒及水经过混合、搅拌、溶解配制而成，配制完成的碱性激发剂包括质量份数为18
‑
45份的氧化钠、质量份数为0
‑
44份的二氧化硅、质量份数为202
‑
247份的水；(3)前驱体、激发剂和砂的拌合：往步骤(1)中的容器a倒入质量份数为252
‑
314份的步骤(2)所配制的碱性激发剂和质量份数为1350份的标准砂，搅拌均匀后制得碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆成品。3.根据权利要求1所述的基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法，其特征在于，步骤3所述建立基于原材料参数的低碳砂浆强度预测模型包括如下步骤：(1)选取甘蔗渣灰占前驱体比例、氧化钠物质的量、激发剂中二氧化硅与氧化钠物质的量的比值、水胶比、龄期作为自变量，分别记为γ、r
n
、n
s/n
、w/b、t，抗压强度作为因变量，记为y；(2)基于步骤(1)选取的自变量与因变量建立含未知参数a～f的非线性强度预测模型：(3)基于最小二乘法原理，将低碳砂浆的原材料组成参数及不同龄期强度值代入强度预测模型，求解未知参数，具体步骤包括：
①
将所建立的预测模型展开整理得到：
②
令得到：y＝az1 bz2 cz3 dz4 ez5 f；
③
基于抗压强度数据组数m列出相应的正规方程：
④
将抗压强度数据代入
③
中正规方程，求解未知参数a～f；(4)将步骤(3)中计算得到的a～f代入到所建立的预测模型中，得到强度预测模型；(5)根据步骤(4)中得到的强度预测模型，计算得到抗压强度预测值；(6)对比分析步骤(5)中抗压强度预测值与实测值，并进行拟合回归，回归系数宜大于等于0.90。4.根据权利要求1所述的基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法，其特征在于，步骤4中确定低碳砂浆配合比包括如下步骤：(1)将强度设计要求值y及所需的相关参数(在甘蔗渣灰占前驱体比例γ、氧化钠物质的量r
n
、激发剂中二氧化硅与氧化钠物质的量的比值n
s/n
、水胶比龄期t中选取)代入到所建立的强度预测模型：(2)反解获得符合强度设计要求的原材料参数通解(3)基于经济指标和工程实际确定一组特解作为低碳砂浆配合比。

技术总结
一种基于强度调控的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆配合比设计方法，包括如下步骤：(1)制备不同原材料组成的碱激发甘蔗渣灰/矿渣低碳砂浆；(2)测试具有不同原材料组成的低碳砂浆强度；(3)建立基于原材料参数的低碳砂浆强度预测模型；(4)基于强度设计要求，计算原材料参数，确定低碳砂浆配合比。采用本发明能够大幅度提升甘蔗渣灰的利用率，实现固体废弃物资源化利用，无需煅烧处理与复掺水泥，显著降低了二氧化碳排放量。同时，建立的砂浆强度与甘蔗渣灰占前驱体比例、氧化钠物质的量、碱性激发剂中二氧化硅与氧化钠物质的量的比值、水胶比、龄期的强度预测模型，其中前驱体由甘蔗渣灰与矿渣均化制得，该模型为工程实际应用提供了参考与预测。了参考与预测。


技术研发人员：李静 余康锋 陶冶 陈正 余波 吴昌杰 陈犇 农喻媚 柯璐 庄恩德
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2021.08.05
技术公布日：2021/12/3