[發明專利]一種基于強度調控的堿激發甘蔗渣灰/礦渣低碳砂漿配合比設計方法

有效

• 申請號: 202110894529.2
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113742816B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李靜;余康鋒;陶冶;陳正;余波;吳昌杰;陳犇;農喻媚;柯璐;莊恩德
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;C04B28/00;C04B7/28;C04B7/14
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

1.一種基于強度調控的堿激發甘蔗渣灰/礦渣低碳砂漿配合比設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：制備不同原材料組成的堿激發甘蔗渣灰/礦渣低碳砂漿；

所述制備不同原材料組成的堿激發甘蔗渣灰/礦渣低碳砂漿包括：前驅體的制備；堿性激發劑的配制；前驅體、激發劑和砂的拌合，具體步驟如下：

(1)前驅體的制備：分別稱取一定量粉磨后的甘蔗渣灰與礦渣，其中甘蔗渣灰的質量份數為225-450份，礦渣的質量份數為0-225份，置于容器A中，混合均勻制得所需前驅體；

(2)堿性激發劑的配制：堿性激發劑由工業水玻璃溶液、氫氧化鈉顆粒及水經過混合、攪拌、溶解配制而成，配制完成的堿性激發劑包括質量份數為18-45份的氧化鈉、質量份數為0-44份的二氧化硅、質量份數為202-247份的水；

(3)前驅體、激發劑和砂的拌合：往步驟(1)中的容器A倒入質量份數為252-314份的步驟(2)所配制的堿性激發劑和質量份數為1350份的標準砂，攪拌均勻后制得堿激發甘蔗渣灰/礦渣低碳砂漿成品；

步驟2：測試具有不同原材料組成的低碳砂漿強度；

步驟3：建立基于原材料參數的低碳砂漿強度預測模型；

所述建立基于原材料參數的低碳砂漿強度預測模型包括如下步驟：

(1)選取甘蔗渣灰占前驅體比例、氧化鈉物質的量、激發劑中二氧化硅與氧化鈉物質的量的比值、水膠比、齡期作為自變量，分別記為γ、R_N、n_S/N、W/B、T，抗壓強度作為因變量，記為Y；

(2)基于步驟(1)選取的自變量與因變量建立含未知參數a～f的非線性強度預測模型：

(3)基于最小二乘法原理，將低碳砂漿的原材料組成參數及不同齡期強度值代入強度預測模型，求解未知參數，具體步驟包括：

①將所建立的預測模型展開整理得到：

②令

得到：

Y＝aZ₁+bZ₂+cZ₃+dZ₄+eZ₅+f；

③基于抗壓強度數據組數m列出相應的正規方程：

④將抗壓強度數據代入③中正規方程，求解未知參數a～f，

(4)將步驟(3)中計算得到的a～f代入到所建立的預測模型中，得到強度預測模型；

(5)根據步驟(4)中得到的強度預測模型，計算得到抗壓強度預測值；

(6)對比分析步驟(5)中抗壓強度預測值與實測值，并進行擬合回歸，回歸系數大于等于0.90；

步驟4：基于強度設計要求，計算原材料參數，確定低碳砂漿配合比；

所述確定低碳砂漿配合比包括如下步驟：

(1)將強度設計要求值Y及所需的相關參數，包括在甘蔗渣灰占前驅體比例γ、氧化鈉物質的量R_N、激發劑中二氧化硅與氧化鈉物質的量的比值n_S/N、水膠比齡期T中選取代入到所建立的強度預測模型：

(2)反解獲得符合強度設計要求的原材料參數通解

(3)基于經濟指標和工程實際確定一組特解作為低碳砂漿配合比。