[發明專利]一種建筑廢棄物粉基生態型超高性能混凝土的設計和制備方法

有效

• 申請號: 201811399102.X
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109584973B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 陳嘉奇;鄧加齡;余睿;陳浩;馬東華
• 申請（專利權）人: 中安瑞寶建設集團有限公司;中山市武漢理工大學先進工程技術研究院
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C20/20;G16C20/70
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 44327
• 代理人: 石仁

1.一種建筑廢棄物粉基生態型超高性能混凝土的設計和制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定建筑廢棄物粉料的組成成分和堆積密度，并測試粉料的粒徑分布，確定體積分布為10％、50％、90％所對應粒徑和粒徑分布曲線；

(2)確定水泥、礦物摻和料、砂的堆積密度和體積分布為10％、50％、90％所對應粒徑以及粒徑分布曲線；

(3)根據CPM模型和Dinger-Funk模型，建立建筑廢棄物粉料、水泥、礦物摻和料、砂的最緊密堆積模型，確定建筑廢棄物粉料摻量范圍和最大摻量，同時確定水泥、礦物摻和料、砂各自的摻量范圍，根據建筑廢棄物粉料、水泥、礦物摻和料、砂各自堆積密度確定每單位體積混凝土中建筑廢棄物粉料、水泥、礦物摻和料、砂的質量，確定建筑廢棄物粉料、水泥、礦物摻和料、砂的體積濃度、最大堆積填充；

(4)根據建筑廢棄物粉料的組成成分確定活性激發劑類型和在單位體積混凝土中摻量；

(5)確定混凝土的水膠比，并使混凝土的水膠比處于0.14-0.3之間；

(6)確定不同減水劑的飽和摻量；

(7)根據賓漢流變模型的最小二乘法線性擬合方程和粘度材料配比模型，根據工程中漿體粘度和屈服應力的需要，確定減水劑摻量，并確定混凝土配方；

(8)根據步驟(7)中確定的混凝土配方稱取各原材料，并將原材料進行混合攪拌；

步驟(3)中所述的最緊密堆積模型的方程表達式如下：

其中：p(D_i)為累計篩下顆粒百分含量；D_i為當前平均粒徑；對應體積分布為50％所對應粒徑；D_min為最小粒徑；D_max為最大粒徑；q為分布系數，取值范圍為0.23～0.24；RSS為最密集堆積模型目標；p_mix(D_i)為基體累計篩下顆粒百分含量；p_tar(D_i)為目標需要達到的最緊密堆積下的累計篩下顆粒百分含量；

步驟(7)中所述的粘度材料配比模型的方程表達式如下：

其中：η_p為漿體粘度；η₀為水室溫的粘度；k_s為外加劑相關系數，取值在0.92-0.94之間；p_s為外加劑摻量和其飽和摻量的比值；Θ_F為礦物摻和料的體積濃度；Θ_C為水泥的體積濃度；Θ_G為砂的體積濃度；Θ_H為建筑廢棄物粉料的體積濃度；V_o為水的體積；V_F為礦物摻和料的體積；V_C為水泥的體積；V_G為砂的體積；V_H為建筑廢棄物粉料的體積；α_F為礦物摻和料的最大堆積填充；α_C為水泥的最大堆積填充；α_G為砂的最大堆積填充；α_H為礦物摻和料的最大堆積填充；K₀為礦物摻和料體積相關系數，取值在23-25之間；K₁為礦物摻和料體積相關系數，取值在10-11之間；K₂為礦物摻和料體積相關系數，取值在5-6之間；K₃為礦物摻和料體積相關系數，取值在1-2之間，α_χ為最大堆積填充；dχ體積分布為10％所對應粒徑；Dχ體積分布為90％所對應粒徑；j為填充相關系數，取值在0.19-0.21之間。

2.根據權利要求1所述的一種建筑廢棄物粉基生態型超高性能混凝土的設計和制備方法，其特征在于，步驟(8)中將原材料進行混合攪拌的方法如下，先將建筑物廢棄物粉料和激發劑混合均勻，再將全部粉料加入攪拌機，攪拌混合均勻后再加入水和減水劑，再把全部材料攪拌均勻。

3.根據權利要求1所述的一種建筑廢棄物粉基生態型超高性能混凝土的設計和制備方法，其特征在于，步驟(1)中通過X射線能譜或X射線衍射或X射線熒光光譜確定建筑廢棄物粉料的組分成分。