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一种再生全轻砼的配合比设计方法

2021-04-02 18:52:34

一种再生全轻砼的配合比设计方法

  技术领域

  本发明涉及建筑材料技术领域,尤其涉及一种再生全轻砼的配合比设计方法。

  背景技术

  随着各行业经济的全面发展,天然资源越来越紧缺,产生的各类废弃物越来越多。将各类废弃物进行集中堆放,不仅占用空间,而且严重污染环境,因此,如何将各类废弃物进行再生利用成了人们普遍关注的问题。

  各类废弃物因种类众多、特性各异,没有一套合理的配置方法将其用于建筑领域,导致其在建筑领域用量不大,使用范围太小或综合回收利用率不高。

  目前,各类废弃物在再生利用过程中的配置方法主要存在以下技术瓶颈:一是再生粉料特性各异,再生利用时是将各类固态无机垃圾单个或相互组合试验去研究,耗时长,耗资非常大;二是商业类农业类轻质垃圾很多很广,粉碎后作轻料离散性大,易导致砼整体强度与性能大幅降低;三是将再生粉料与再生轻料组合使用,技术控制更加困难,原料垃圾种类多,地区差异性大,而采用单一垃圾回收量有限,因此,如何将再生粉料与再生轻料进行有效组合和控制去变废为宝亟待科学合理解决。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种再生全轻砼的配合比设计方法,通过该设计方法配制再生全轻砼来实现各类废弃物在建筑材料领域广泛的应用。

  为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

  本发明提供了一种再生全轻砼的配合比设计方法,包括以下步骤:

  (1)确定水胶比,根据水胶比确定净浆体中各原料的单方初定用量;根据各原料的单方初定用量配制净浆体并测定净浆体的密度和净浆体的含气量;所述净浆体中各原料包括水泥、水和再生粉料;

  (2)对再生轻料进行筛分,得到不同粒径的筛余质量;

  将筛分粒径为0.15~5mm的再生轻料颗粒进行体积等效转化,根据所述不同粒径的筛余质量,得到再生轻料的总体平均粒径;

  根据所述再生轻料的总体平均粒径、所述步骤(1)中净浆体的密度和含气量确定再生轻料的初级净距;

  (3)根据所述步骤(2)中再生轻料的初级净距确定净浆体与再生轻料二者的单方体积和单方用量;

  将所述步骤(1)中各原料在净浆体中的初定用量换算成初步基准配合比中各原料的用量,得到初步基准配合比;

  (4)调整再生轻料的净距,按所述步骤(3)中初步基准配合比的确定方法得到调整净距后对应的配合比,和对应配合比的试样;

  检测所述试样的工作性,以性价比最优作为基准配合比;

  (5)检测用于生产调整的各原料的指标,通过检测指标将基准配合比换算为生产配合比,以所述步骤(1)中的水胶比为基准进行生产配合比的试拌优化,得到最终的生产配合比。

  优选的,所述步骤(1)中的再生粉料由建筑类固体无机垃圾和/或工业类固体无机垃圾制备得到;所述建筑类固体无机垃圾包括废砖、废瓷砖、废瓦、废混凝土块、废砂浆、石粉和砂石废料中的一种或多种,所述工业类固体无机垃圾包括治金废渣、采矿废渣、燃料废渣和化工废渣中的一种或多种;所述再生粉料的粒径在0.15mm以下。

  优选的,所述再生粉料的含泥量在5wt.%以下。

  优选的,所述步骤(1)中水胶比的确定方法包括:

  (a)根据式1确定再生全轻砼的配制强度:

  Ri=Rk×ì/(0.9577-1.129k)式1

  式1中,Ri为再生全轻砼的配制强度(MPa);Rk为再生全轻砼产品强度(MPa),k为再生全轻砼产品空心率(%);ì为修正系数:按生产控制水平确定,生产控制优秀取1.1,一般取1.15,较差取1.2;

  (b)根据式2和式3确定胶凝材料的理论单方规范用量,所述胶凝材料为水泥和再生粉料的混合料;

  Qc~=1000(Ri-β)/(α.fce)式2

  fce=rc.fcek式3

  式2和式3中,Qc~为胶凝材料的理论单方规范用量(Kg);α为特征系数3.03;β特征系数取-15.09;fce为水泥实测强度(MPa);fcek为水泥强度等级(MPa);rc为水泥富裕系数;

  以所述胶凝材料的理论单方规范用量和200Kg中的最大值作为胶凝材料的单方规范用量;

  (c)根据式4确定净浆体中水的单方规范用量:

  Qs=d+(e-d)×(c-a)/(b-a)式4;

  式4中,Qs为净浆体中水的单方规范用量(Kg);a为施工要求的浆体配制稠度范围的下限值(mm),b为施工要求的浆体配制稠度范围的上限值(mm),c为需要达到的稠度设定值(mm),d为根据《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJT98-2010确定的用水量下限值(Kg),e为根据《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJT98-2010确定的用水量上限值(Kg);

  (d)根据再生全轻砼的用途确定水胶比:当再生全轻砼用于生产找平层或保温材料时,采用式5和式7确定水胶比;当再生全轻砼用于生产建筑隔墙用条板或建筑隔墙用构件时,采用式6和式7确定水胶比:

  W=(Qs/Qc)-〔(Qs/Qc-(Qs/Qc)×η〕×0.81式5

  W=(Qs/Qc)×0.69-〔(Qs/Qc)-(Qs/Qc)×η〕×0.5589式6

  η=(1-F)×λ式7

  式5、式6和式7中,W为水胶比;Qs为净浆体中水的单方规范用量(Kg);Qc为胶凝材料的单方规范用量(Kg);η是再生粉料水胶比的修正值;F是再生粉料确定的掺量(%),λ为以再生粉料确定的掺量按矿物掺合料应用技术规程GB/T51003-2014附录B检测方法实测的活性指数(%)。

  优选的,当所述净浆体的原料不含外加剂时,所述步骤(1)中净浆体中各原料的单方初定用量通过以下方法确定:

  以所述步骤(b)中得到的胶凝材料的单方规范用量作为净浆体中胶凝材料的单方初定用量;

  根据胶凝材料的单方初定用量和水胶比确定水的单方初定用量;

  根据再生粉料的掺量以及胶凝材料的单方初定用量,确定再生粉料和水泥的单方初定用量;

  当所述净浆体的原料还包括外加剂时,所述步骤(1)中净浆体中各原料的单方初定用量通过以下方法确定:

  以所述步骤(b)中得到的胶凝材料的单方规范用量和所述步骤(c)得到的净浆体中水的单方规范用量之和作为净浆体的单方初定用量;

  根据式8确定水的单方理论初定用量:

  Qsk=B/(1+1/W+p×j/W/10000)式8

  式8中,所述Qsk为水的单方理论初定用量(Kg);B为净浆体的单方初定用量(Kg);W为水胶比;p为外加剂固含量(%);j为外加剂掺量(%);

  根据水的理论单方初定用量和水胶比确定胶凝材料的单方初定用量;

  根据再生粉料的掺量以及胶凝材料的单方初定用量,确定再生粉料和水泥的单方初定用量;

  根据胶凝材料的单方初定用量和外加剂的掺量确定外加剂的单方初定用量;

  得到外加剂的单方初定用量后,根据所述外加剂的单方初定用量和外加剂的固含量,确定外加剂的单方含水量;

  以单方理论用水量减去外加剂的单方含水量作为实际水的单方初定用量。

  优选的,所述步骤(2)中再生轻料由轻质废弃物制备得到,所述轻质废弃物包括商业垃圾、农业垃圾和林业垃圾中的一种或多种,所述商业垃圾包括聚酯板、塑料垫、泡沫块和一次性饭盒中的一种或多种,所述农业垃圾包括桔秆、菜籽秆、玉米芯和壳类中的一种或多种,林业垃圾包括林业植物的根、茎、叶和果壳中的一种或多种;所述再生轻料的粒径在5mm以下。

  优选的,所述步骤(2)中再生轻料的总体平均粒径的确定包括以下步骤:

  步骤一、设定筛孔在0.15~5mm范围内的每格筛网筛余的再生轻料等效为以平均粒径为边长的正方体;

  步骤二、根据式9确定再生轻料每格筛网筛余平均粒径:

  每格筛网筛余平均粒径=(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2式9;

  步骤三、以每格筛网筛余平均粒径的立方,作为每格筛网筛余单个颗粒的平均体积;以每格筛网筛余单个颗粒的平均体积与再生轻料的表观密度的乘积,作为每格筛网筛余单个颗粒的质量;以每格筛网对应筛余值与每格筛网筛余单个颗粒的质量的比值,作为每格筛网筛余再生轻料的颗数;

  根据式10确定再生轻料的总体平均粒径:

  再生轻料的总体平均粒径=[∑(每格筛网筛余平均粒径×每格筛网筛余再生轻料的颗数)]/(∑每格筛网筛余再生轻料的颗数)式10。

  优选的,所述步骤(2)中根据再生轻料的总体平均粒径确定再生轻料的初级净距的方式包括:

  根据式11确定第一净距,根据式12确定第二净距;以所述第一净距和第二净距中的最大值作为再生轻料的初级净距;

  第一净距=再生轻料的总体平均粒径×再生全轻砼的配制强度/净浆体的28天抗压强度/3.8284式11;

  第二净距=[(再生轻料的总体平均粒径)3/再生轻料的体积)]1/3-再生轻料的总体平均粒径+0.049式12;

  所述式12中,以净浆体的单方初定用量和净浆体的密度的比值,作为净浆体的单方初定体积;将再生全轻砼单方体积减去再生全轻砼的空气体积和所述净浆体的单方初定体积,作为再生轻料的体积。

  优选的,所述步骤(3)中再生轻料单方用量的确定过程包括:

  i.根据式13确定再生轻料的理论空隙率:

  再生轻料的理论空隙率=[(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3-再生轻料的总体平均粒径3]×100%/(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3式13;

  ii.根据式14确定再生轻料的单方体积:

  再生轻料的单方体积=(1-再生轻料的理论空隙率)×(1-再生全轻砼的空气体积)式14;

  iii.根据式15确定再生轻料的单方用量:

  再生轻料的单方用量=再生轻料的单方体积×再生轻料的表观密度式15。

  优选的,所述步骤(4)中调整再生轻料净距的方法包括以下步骤:

  以初级净距为基准,将再生轻料的初级净距调减两个级别,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数进行调减,一级对应的调减值为1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径,二级对应的调减值为一级调减值的两倍,得到一级调减和二级调减后的两个净距;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样均满足工作性要求,则以减二级对应的净距作为新的基准净距,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数继续进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样中只有初级净距对应的试样满足工作性要求,则以初级净距对应的净距作为再生轻料的净距;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样中只有初级净距和减一级对应的净距对应的试样满足工作性要求,则以减一级对应的净距为新的基准净距,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数继续进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样均不满足工作性要求,则以初级净距的2倍作为新的基准净距,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距。

  本发明提供了一种采用再生粉料和再生轻料生产再生全轻砼的配合比设计方法,包括以下步骤:(1)确定水胶比,根据水胶比确定净浆体中各原料的单方初定用量;根据各原料的单方初定用量配制净浆体并测定净浆体的密度和含气量;所述净浆体中各原料包括水泥、水和再生粉料;(2)对再生轻料进行筛分,得到不同粒径的筛余质量;将粒径在0.15mm~5mm范围的再生轻料颗粒进行体积等效转化,根据所述不同粒径的筛余质量,得到再生轻料的总体平均粒径;根据所述再生轻料的总体平均粒径、所述步骤(1)中净浆体的密度和含气量确定再生轻料的初级净距;(3)根据所述步骤(2)中再生轻料的初级净距确定净浆体与再生轻料二者的单方体积和单方用量;将所述步骤(1)中各原料在净浆体中的初定用量换算成初步基准配合比中各原料的用量,得到初步基准配合比;(4)调整再生轻料的净距,按所述步骤(3)中初步基准配合比的确定方法得到调整净距后对应的配合比,和对应配合比的试样;检测所述试样的工作性,以性价比最优作为基准配合比;(5)检测用于生产调整的各原料的指标,通过检测指标将基准配合比换算为生产配合比,以所述步骤(1)中的水胶比为基准进行生产配合比的试拌优化,得到最终的生产配合比。

  本发明通过采用上述方法实现了再生粉料和再生轻料在生产再生全轻砼中的合理使用,确定组成单方再生全轻砼的净浆体与轻料二者的用量时,是以筛分试验实测数据得出再生轻料的总体平均粒径,确定生产配合比时还需实测各原料的指标,才能把基准配合比换算为生产配合比,所以整个配合比设计以组合后原材料检测数据为依据,经过科学合理的设计确定各原材料用量,既满足再生全轻砼的内部受力平衡,又兼顾工作性和性价比。

  此外,本发明再生轻料由多类轻质废弃物中一种或多种制备得到,例如:商业垃圾:聚酯板、塑料垫、泡沫块、一次性饭盒等,农业垃圾:桔秆、菜籽秆、玉米芯、壳类等,林业垃圾:林业植物的根、茎、叶、果壳等;轻质废弃物:草木杆和锯末粉等,将这些垃圾回收作再生轻料生产再生全轻砼,回收简便故成本低,自重轻,强度高且稳定,耐久性好,综合性能远高于其他类轻质材料。

  最后,本发明的配合比设计方法为各类废弃物的大量回收,作为再生资源用于建筑材料方面提供了科学的再循环使用渠道。

  具体实施方式

  本发明提供了一种采用再生粉料和再生轻料生产再生全轻砼的配合比设计方法,包括以下步骤:

  (1)确定水胶比,根据水胶比确定净浆体中各原料的单方初定用量;根据各原料的单方初定用量配制净浆体并测定净浆体的密度和含气量;所述净浆体中各原料包括水泥、水和再生粉料;

  (2)对再生轻料进行筛分,得到不同粒径的筛余质量;

  将粒径在0.15mm~5mm的再生轻料颗粒进行体积等效转化,根据所述不同粒径的筛余质量,得到再生轻料的总体平均粒径;

  根据所述再生轻料的总体平均粒径、所述步骤(1)中净浆体的密度和含气量确定再生轻料的初级净距;

  (3)根据所述步骤(2)中再生轻料的初级净距确定净浆体与再生轻料二者的单方体积和单方用量;

  通过所述步骤(1)中各原料在净浆体中的初定用量换算成初步基准配合比中各原料的用量,得到初步基准配合比;

  (4)调整再生轻料的两级净距,按所述步骤(3)中初步基准配合比的确定方法确定调整净距后对应的配合比,得到对应配合比的试样;

  检测所述试样的工作性,以性价比最优作为基准配合比;

  (5)检测用于生产调整的各原料的指标,通过检测指标将基准配合比换算为生产配合比,并通过增减所述步骤(1)中的水胶比进行生产配合比的试拌优化,得到最终的生产配合比。

  在本发明中,若无特殊说明,所述原料除再生粉料和再生轻料外均采用市售产品。

  本发明确定水胶比并根据水胶比确定净浆体中各原料的单方初定用量;根据各原料的单方初定用量配制净浆体并测定净浆体的密度和含气量;所述净浆体中各原料包括水泥、水和再生粉料。在本发明中,所述各原料的单方初定用量均指的是单方再生全轻砼中各原料的初定质量。

  在确定净浆体的水胶比之前,本发明优选先确定净浆体的原料并检测各原料指标,使各原料指标符合相关规定。

  在本发明中,所述净浆体的原料包括水泥、水和再生粉料。本发明对所述水泥的种类没有特殊要求,能够满足产品强度与性能要求即可。在本发明中,所述净浆体的原料优选还包括外加剂,所述外加剂优选为聚羧酸系减水剂。

  在本发明中,所述再生粉料优选由建筑类固体无机垃圾和/或工业类固体无机垃圾制备得到;所述建筑类固体无机垃圾包括废砖、废瓷砖、废瓦、废混凝土块、废砂浆、石粉和砂石废料中的一种或多种,所述工业类固体无机垃圾包括治金废渣、采矿废渣、燃料废渣和化工废渣中的一种或多种。本发明对所述冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣和化工废渣的具体种类没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣和化工废渣即可,如:冶金废渣可以为高炉渣等,采矿废渣可以为废石等,燃料废渣可以为碳渣、煤渣等,化工废渣可以为铝渣等。在本发明中,所述再生粉料的粒径优选在0.15mm以下,进一步优选为0.02~0.15mm。

  在本发明中,所述再生粉料的制备优选包括以下步骤:将建筑类固体无机垃圾和/或工业类固体无机废物依次进行清杂、碱化、干燥、破碎和分离,得到再生粉料。在本发明中,所述清杂是为了控制有机杂质、泥含量和消除放射性物质危害。本发明对所述清杂的具体实施方式没有特殊要求,能够起到上述效果即可。清杂后,本发明所述再生粉料中有机杂质含量优选在7wt.%以下,泥含量优选在5wt.%以下。本发明优选通过搭配使用再生粉料来降低有机杂质、再生粉料泥含量和放射性物质的掺量。本发明所述搭配使用优选根据回收料的检测指标情况,在用量上相互搭配来降低有机杂质、再生粉料泥含量和放射性物质的掺量。在本发明中,所述碱化的方式优选为采用碱性液对原料进行浸泡,使再生粉料的pH值不小于6。在本发明中,所述碱性液优选为氢氧化钠溶液。本发明对所述碱性液的浓度没有特殊要求,能够实现上述目的即可。本发明所述再生粉料的pH值指的是再生粉料用水浸泡2小时后溶液的pH值。本发明对所述破碎和分离的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的破碎和分离方式即可。当所述再生粉料包括多种时,本发明对所述再生粉料中各种粉料的掺合比例没有特殊要求,按满足再生全轻砼的性能以试验确定。本发明优选根据地区各废物回收的保障量,为了不增加因原料变化的检测频率,一定生产周期内以固定的体积比或质量比先混合后制备。

  确定原料后,本发明对所述净浆体的原料进行指标检测。在本发明中,所述水的指标优选按照JGJ63-2006,砼用水标准检测;所述水泥的指标优选按照GB175-2007进行检测;所述再生粉料的指标优选按《矿物掺合料应用技术规程》GB/T51003-2014的复合矿物掺合料进行检测;所述外加剂的指标优选按照砼外加剂应用技术规范(GB50119-2013)进行检测。

  检测完原料指标符合规定后,本发明确定水胶比,所述水胶比的确定方法优选包括:

  (a)根据式1确定再生全轻砼的配制强度:

  Ri=Rk×ì/(0.9577-1.129k)式1

  式1中,Ri为再生全轻砼的配制强度(MPa);Rk为再生全轻砼产品强度(MPa),k为再生全轻砼产品空心率(%);ì为修正系数:按生产控制水平确定,生产控制优秀取1.1,一般取1.15,较差取1.2;

  (c)根据式2和式3确定胶凝材料的理论单方规范用量,所述胶凝材料为水泥和再生粉料的混合料;

  Qc~=1000(Ri-β)/(α.fce)式2

  fce=rc.fcek式3

  式2和式3中,Qc~为胶凝材料的理论单方规范用量(Kg);α为特征系数3.03;β特征系数取-15.09;fce为水泥实测强度(MPa);fcek为水泥强度等级(MPa);rc为水泥富裕系数;

  以所述胶凝材料的理论单方规范用量Qc~和200Kg中的最大值作为胶凝材料的单方规范用量;

  (c)根据式4确定净浆体中水的单方规范用量:

  Qs=d+(e-d)×(c-a)/(b-a)式4;

  式4中,Qs为净浆体中水的单方规范用量(Kg);a为施工要求的浆体配制稠度范围的下限值(mm),b为施工要求的浆体配制稠度范围的上限值(mm),c为需要达到的稠度设定值(mm),d为根据《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJT98-2010确定的用水量下限值(Kg),e为根据《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJT98-2010确定的用水量上限值(Kg);

  (d)根据再生全轻砼的用途确定水胶比:当再生全轻砼用于生产找平层或保温材料时,采用式5和式7确定水胶比;当再生全轻砼用于生产建筑隔墙用条板或建筑隔墙用构件时,采用式6和式7确定水胶比:

  W=(Qs/Qc)-〔(Qs/Qc-(Qs/Qc)×η〕×0.81式5

  W=(Qs/Qc)×0.69-〔(Qs/Qc)-(Qs/Qc)×η〕×0.5589式6

  η=(1-F)×λ式7

  式5、式6和式7中,W为水胶比;Qs为净浆体中水的单方规范用量(Kg);Qc为胶凝材料的单方规范用量(Kg);η是再生粉料水胶比的修正值;F是再生粉料确定的掺量(%),λ为以再生粉料确定的掺量按矿物掺合料应用技术规程GB/T51003-2014附录B检测方法实测的活性指数(%)。

  本发明对所述步骤(d)中找平层、保温材料、建筑隔墙用条板和建筑隔墙用构件的规格没有特殊要求,本领域技术人员熟知的规格均可。

  得到水胶比之后,本发明根据水胶比确定净浆体中各原料的单方初定用量。

  当所述净浆体的原料不含外加剂时,所述净浆体中各原料的单方初定用量优选通过以下方法确定:

  以所述步骤(b)中得到的胶凝材料的单方规范用量作为净浆体中胶凝材料的单方初定用量;根据胶凝材料的单方初定用量和水胶比确定水的单方初定用量;根据再生粉料的掺量以及胶凝材料的单方初定用量,确定再生粉料和水泥的单方初定用量。

  在本发明中,所述水的单方初定用量优选为:水的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量/水胶比。

  在本发明中,所述再生粉料的掺量优选为胶凝材料总质量的20~60%。

  在本发明中,所述再生粉料的单方初定用量优选为:再生粉料的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量×再生粉料的掺量。

  在本发明中,所述水泥的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量-再生粉料的单方初定用量。

  当所述净浆体的原料还包括外加剂时,本发明所述净浆体中各原料的单方初定用量优选通过以下方法确定:

  以所述步骤(b)中得到的胶凝材料的单方规范用量和所述步骤(c)得到的净浆体中水的单方规范用量之和作为净浆体的单方初定用量;根据式8确定水的单方理论初定用量:

  Qsk=B/(1+1/W+p×j/W/10000)式8

  式8中,所述Qsk为水的单方理论初定用量(Kg);B为净浆体的单方初定用量(Kg);W为水胶比;p为外加剂固含量(%);j为外加剂掺量(%);根据水的理论单方初定用量和水胶比确定胶凝材料的单方初定用量;

  根据再生粉料的掺量以及胶凝材料的单方初定用量,确定再生粉料和水泥的单方初定用量;本发明根据胶凝材料的单方初定用量和外加剂的掺量确定外加剂的单方初定用量;得到外加剂的单方初定用量后,根据所述外加剂的单方初定用量和外加剂的固含量,确定外加剂的单方含水量;以单方理论用水量减去外加剂的单方含水量作为实际水的单方初定用量。

  在本发明中,所述胶凝材料的单方初定用量优选为:胶凝材料的单方初定用量=水的理论单方初定用量/水胶比。

  本发明中,所述再生粉料的掺量优选为胶凝材料总质量的20~60%。

  在本发明中,所述再生粉料的单方初定用量优选为:再生粉料的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量×再生粉料的掺量。

  在本发明中,所述水泥的单方初定用量优选为:水泥的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量-再生粉料的单方初定用量。

  在本发明中,所述外加剂的单方初定用量优选为:外加剂的单方初定用量=胶凝材料的单方初定用量×外加剂的掺量。

  在本发明中,所述外加剂的单方含水量优选为:所述外加剂的单方含水量=外加剂的单方初定用量-外加剂的固含量。

  在本发明中,所述实际水的单方初定用量优选为:实际水的单方初定用量=单方理论用水量-外加剂的单方含水量。

  得到净浆体各原料的单方初定用量之后,本发明根据各原料的单方初定用量配制净浆体并测定净浆体的密度和含气量。

  本发明优选根据净浆体中各原料的单方初定用量以水泥用量为基准计算各原料的用量比,然后根据各原料的用量比配制净浆体。本发明优选按检测容器用量的1.5倍配制净浆体并测定净浆体的密度和含气量。

  在本发明的具体实施例中,本发明优选按建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ/T70-2009密度试验测定净浆体密度和含气量,即将净浆体在检测容器中多次振捣密实后再检测净浆体的密度和含气量。

  配制净浆体后,本发明对再生轻料进行筛分,得到不同粒径的筛余质量;根据所述不同粒径的筛余质量,将粒径在0.15mm~5mm的再生轻料颗粒进行体积等效转化,得到再生轻料的总体平均粒径;根据所述再生轻料的总体平均粒径、净浆体的密度和含气量确定再生轻料的初级净距。

  在本发明中,所述再生轻料优选由轻质废弃物制备得到,所述轻质废弃物包括商业垃圾、农业垃圾和林业垃圾中的一种或多种,所述商业垃圾包括聚酯板、塑料垫、泡沫块和一次性饭盒中的一种或多种,所述农业垃圾包括桔秆、菜籽秆、玉米芯和壳类中的一种或多种,林业垃圾包括林业植物的根、茎、叶和果壳中的一种或多种;所述再生轻料的粒径优选为5mm以下。

  在本发明中,所述再生轻料的制备优选包括以下步骤:将轻质废弃物依次进行清杂、碱化、干燥、破碎和分离,得到再生轻料。在本发明中,所述清杂是为了控制有机杂质、泥含量和消除放射性物质危害。本发明对所述清杂的具体实施方式没有特殊要求,能够起到上述效果即可。本发明优选通过搭配使用再生轻料来降低有机杂质、再生轻料泥含量和放射性物质的掺量。本发明所述搭配使用优选根据回收料的检测指标情况,在用量上相互搭配来降低有机杂质、再生轻料泥含量和放射性物质的掺量。在本发明中,所述碱化的方式优选为采用碱性液对原料进行浸泡,使再生粉料的pH值不小于6。在本发明中,所述碱性液优选为氢氧化钠溶液。本发明对所述碱性液的浓度没有特殊要求,能够实现上述目的即可。本发明所述再生轻料的pH值指的是再生轻料用水浸泡2小时后溶液的pH值。本发明对所述破碎和分离的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的破碎和分离方式即可。当所述再生轻料包括多种时,本发明对所述再生轻料中各种类的掺合比例没有特殊要求,按满足再生全轻砼的性能以试验确定。本发明优选根据地区各废物回收的保障量,为了不增加因原料变化的检测频率,一定生产周期内以固定的体积比或质量比先混合后制备。

  得到再生轻料后,本发明对所述再生轻料进行筛分,得到不同粒径的筛余质量。本发明优选按照普通砼用砂、石质量及检测方法标准(JGJ52-2006)中砂的筛分析试验对再生轻料进行筛分和检测。

  得到再生轻料不同粒径的筛余质量后,本发明将筛分粒径为0.15~5mm的再生轻料颗粒进行体积等效转化,根据所述再生轻料不同粒径的筛余质量,得到再生轻料的总体平均粒径。

  在本发明中,所述再生轻料的总体平均粒径的确定方法优选包括以下步骤:

  步骤一、设定筛孔在0.15~5mm范围内的每格筛网筛余的再生轻料等效为以平均粒径为边长的正方体;

  步骤二、根据式9确定再生轻料每格筛网筛余平均粒径:

  每格筛网筛余平均粒径=(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2式9;

  步骤三、以每格筛网筛余平均粒径的立方,作为每格筛网筛余单个颗粒的平均体积;以每格筛网筛余单个颗粒的平均体积与再生轻料的表观密度的乘积,作为每格筛网筛余单个颗粒的质量;以每格筛网对应筛余值与每格筛网筛余单个颗粒的质量的比值,作为每格筛网筛余再生轻料的颗数;

  根据式10确定再生轻料的总体平均粒径:

  再生轻料的总体平均粒径=[∑(每格筛网筛余平均粒径×每格筛网筛余再生轻料的颗数)]/(∑每格筛网筛余再生轻料的颗数)式10。

  在本发明中,所述步骤三中再生轻料的表观密度优选按照CN107132148A公开的方法对再生轻料进行检测得到。

  本发明在将筛分粒径在0.15~5mm范围内的再生轻料颗粒进行体积等效转化时,优选将筛分粒径小于0.15mm的颗粒作为再生粉料,其含量用作后续生产配比调整。

  得到再生轻料的总体平均粒径后,本发明优选根据再生轻料的总体平均粒径确定再生轻料的初级净距。

  在本发明中,所述根据再生轻料的总体平均粒径、净浆体的密度和含气量确定再生轻料的初级净距的方式包括:

  根据式11确定第一净距,根据式12确定第二净距;以所述第一净距和第二净距中的最大值作为再生轻料的初级净距。

  第一净距=再生轻料的总体平均粒径×再生全轻砼的配制强度/净浆体的28天抗压强度/3.8284式11;

  第二净距=[(再生轻料的总体平均粒径)3/再生轻料的体积)]1/3-再生轻料的总体平均粒径+0.049式12;

  所述式12中,以净浆体的单方初定用量和净浆体的密度的比值,作为净浆体的单方初定体积;以净浆体的含气量×0.575作为再生全轻砼的空气体积;将单方体积减去再生全轻砼的空气体积和所述净浆体的单方初定体积,作为再生轻料的体积。

  本发明通过取第一净距和第二净距中的最大值作为初级净距,既能满足再生全轻砼的内部受力平衡,又能兼顾工作性。

  得到再生轻料的初级净距后,本发明根据所述再生轻料的初级净距确定净浆体与再生轻料二者的单方体积和单方用量。在本发明中,所述再生轻料的单方体积指的是单方再生全轻砼中即1立方再生全轻砼中再生轻料的体积。

  在本发明中,所述再生轻料的单方用量的确定方法优选包括:

  i.根据式13确定再生轻料的理论空隙率:

  再生轻料的理论空隙率=[(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3-再生轻料的总体平均粒径3]×100%/(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3式13;

  ii.根据式14确定再生轻料的单方体积:

  再生轻料的单方体积=(1-再生轻料的理论空隙率)×(1-再生全轻砼的空气体积)式14;

  iii.根据式15确定再生轻料的单方用量:

  再生轻料的单方用量=再生轻料的单方体积×再生轻料的表观密度式15。

  在本发明中,所述式14中的再生全轻砼的空气体积指的是1立方再生全轻砼中空气的体积;所述式15中再生轻料的表观密度优选按照CN107132148A公开的方法进行检测得到。

  得到再生轻料的单方用量后,本发明确定净浆体的单方体积。在本发明中,所述净浆体的单方体积指的是1立方再生全轻砼中净浆体的体积。

  在本发明中,所述净浆体的单方体积=1-再生轻料的单方体积-再生全轻砼的空气体积。

  得到净浆体的单方体积后,本发明通过各原料在净浆体中的初定用量换算成初步基准配合比中各原料的用量,得到初步基准配合比。

  在本发明中,所述初步基准配合比的换算过程优选包括:

  以净浆体的单方体积乘以净浆体的密度,作为现净浆体的单方用量;

  初步基准配合比中各原料的用量优选根据式16得到:

  各原料的用量=各原料的单方初定用量×(现净浆体的单方用量/净浆体的单方初定用量)式16。

  由于再生轻料吸水率较大,在确定基准配合比中的实际用水量时,实掺用水量=净浆用水量+(1-再生轻料的堆积空隙率)×再生轻料总体的检测吸水率×再生轻料的用量。在本发明中,所述再生轻料的堆积空隙率以及吸水率优选按照CN107132148A公开的方法进行检测。

  得到再生全轻砼的初步基准配合比之后,本发明调整再生轻料的净距,按所述初步基准配合比的确定方法得到调整净距后对应的配合比,和对应配合比的试样;检测所述试样的工作性,以性价比最优作为基准配合比。

  在本发明中,所述调整再生轻料净距的方法优选包括:

  以初级净距为基准,将再生轻料的初级净距调减两个级别,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数进行调减,一级对应的调减值为1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径,二级对应的调减值为一级调减值的两倍,得到一级调减和二级调减后的两个净距;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样均满足工作性要求,则以减二级对应的净距作为新的基准净距,按1/2~1/5的再生轻料的总体平均粒径作基数继续进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距,以最终的基准净距对应的配合比作为基准配合比;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样中只有初级净距对应的试样满足工作性要求,则以初级净距对应的净距作为再生轻料的净距,以最终的基准净距对应的配合比作为基准配合比;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样中只有初级净距和减一级对应的净距对应的试样满足工作性要求,则以减一级对应的净距为新的基准净距,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数继续进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距,以最终的基准净距对应的配合比作为基准配合比;

  若调减后的两个净距对应的试样及初级净距对应的试样中均不满足工作性要求,则以初级净距的2倍作为新的基准净距,按1/5~1/10的再生轻料的总体平均粒径作基数进行两级调减,直至基准净距对应的试样满足工作性要求,两个调减后的净距对应的试样均不满足工作性要求时为止,以最终的基准净距作为再生轻料的净距,以最终的基准净距对应的配合比作为基准配合比。

  在本发明中,所述工作性优选包括稠度、保水性和容重。本发明采用上述净距的调整方法,既能满足工作性要求,同时由于净距越小即净浆越少,单方再生全轻砼中再生轻料的用量越大,成本越低,因此,本发明提供的净距调整方法能够确保得到的基准配合比满足性价比最高的要求。

  在本发明中,所述试样工作性检测的最小试拌量是检测再生全轻砼性能时,按检测容器所需再生全轻砼湿料重量的1.5倍进行配制和检测,所述工作性检测方法优选按照建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ70-90要求检测。

  确定基准配合比之后,本发明检测用于生产调整的各原料的指标,通过检测指标将基准配合比换算为生产配合比,以所述确定净浆体各原料的单方初定用量时采用的水胶比为基准进行生产配合比的试拌优化,得到最终的生产配合比。

  在本发明中,通过检测各原料的指标将基准配合比换算为生产配合比的方法优选包括:

  检测各原料的含水率和再生轻料的含粉率,保持各原料的干重与基准配合比中各原料的干重一致,将基准配合比换算为生产配合比。

  所述换算的具体过程优选为:检测净浆体中各原料的含水率和再生轻料的含粉率,原料含水时,按原料的含水量增加各原料用量,保证基准配合比各原料的干料用量不变,同时从基准配合比确定的总用水量中扣除各原料总的含水量;轻料含有0.15mm以下粉料时,按含粉率增加再生轻料用量,保证基准配合比中再生轻料在0.15~5mm粒径范围内的用量不变,同时减少再生粉料的用量。

  在本发明中,所述生产配合比的试拌优化优选包括以下步骤:

  以确定净浆体各原料的单方初定用量时采用的水胶比为基准,一般同时增减一个小于0.2以内的数值,得到增减后的两个水胶比,分别采用基准水胶比和增减后的两个水胶比进行试拌,若基准水胶比对应的试样工作性最优,则以基准水胶比对应的配合比作为最终的生产配合比;

  若调增后水胶比对应的试样工作性最优,则以调增后的水胶比作为新的基准水胶比,同时增减一个小于0.2的数值,得到增减后的两个新的水胶比,分别采用新的基准水胶比和增减后的两个水胶比进行试拌,直至基准水胶比的工作性最优时为止,以基准水胶比对应的配合比作为最终的生产配合比;

  若调减后水胶比对应的试样工作性最优,则以调减后的水胶比作为新的基准水胶比,同时增减一个小于0.2的数值,得到增减后的两个新的水胶比,分别采用新的基准水胶比和增减后的两个水胶比进行试拌,直至基准水胶比的工作性最优时为止,以基准水胶比对应的配合比作为最终的生产配合比。

  在进行生产配合比的试拌优化时,本发明进一步优选水胶比同时增减0.05。

  本发明对所述工作性和指标检测的实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的实施方式即可。

  本发明通过以上述方式进行生产配合比的试拌优化,能够确保再生全轻砼的工作性,同时由于水胶比越大,胶凝用量越少,单方再生全轻砼成本越低,因此,在保证工作性的同时还能保证性价比最优。

  本发明的配合比设计方法主要对配制再生全轻砼的必要原料进行设计,其它改善或提升再生全轻砼性能的辅料(比如硅灰,防水粉,增稠剂等),本发明按胶凝用量的质量百分比采用内掺或外掺方法使用。

  下面结合实施例对本发明提供的再生全轻砼的配合比设计方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

  实施例1

  配制的再生全轻砼用于建筑隔墙用条板产品,条板强度MU5,要求施工时稠度范围70~90mm,稠度设定值为70mm,生产水平确定为一般,初凝时间大于3小时,终凝大于5小时,28天抗压强度≥5MPa,配制的再生全轻砼应满足相关规范,生产需要,产品性能与单价合理等要求。

  一、初定净浆体并测定密度和含气量

  1、选择净浆体的原材料为:水泥、水、再生粉料和外加剂,水泥选用国大42.5水泥,再生粉料选用回收旧砼块与废弃砖块(按体积比2:1~3:1)混合磨细的粉料(粒径0.02~0.15mm),外加剂选用聚羧酸减水剂。

  2、测定原料指标:

  块体强度标准差按规范不大于1.25,实际统计强度标准差为1.2,满足规范要求。水泥富裕系数统计1.1,试验外加减水剂掺量2.5%,减水率23%,外加剂测定固含量27%,净浆体28天强度按规范确定,再生粉料的含泥量为3wt.%。

  上述指标:生产水平是根据生产技术控制熟练程度定,稠度是由生产模具和工艺确定,浆体强度是建筑隔墙用轻质条板通用技术标准确定,不小于M5.0MPa;水泥强度是地区能采购的水泥品质与单价确定,富裕系数是按选择的水泥进行检测统计,再生粉料的掺量按一般范围25%~60%选取,以胶砂强度检测试验确定为49%;再生粉料按与水泥掺量49%(即受检胶砂为水泥230g,再生粉料220g,ISO砂1350g,水225g)其活性指数为47.6%;外加剂减水率,掺量,固含量按规范检测方法检测和试验确定。

  3、确定配制强度:

  按现行砌筑砂浆配合比设计规程计算出再生全轻砼的配制强度Q,由于施工水平为一般,故k=1.15,配制条板强度MU5,条板空心率实测为27%,因此再生全轻砼的配制强度=5×1.15/(0.9577-1.129×0.27)=8.81MPa。

  4、确定水胶比和各原材料的单方初定用量。

  4-1,按规范以各原材料的初用量确定水胶比W:

  A,参照(砌筑砂浆配合比设计规程)JGJ/T98-2010规范确定胶凝初用量:

  按规范α为特征系数3.03;β特征系数取-15.09;

  水泥实测强度=1.1×42.5=46.75MPa

  胶凝用量=1000(8.81+15.09)/(3.03×46.75)=168.7Kg小于200Kg,取200Kg。

  B,参照(砌筑砂浆配合比设计规程)JGJ/T98-2011规范确定净浆体中水的单方规范用量Qs:

  (确定基准配合比时的用水量应不含用于净浆体各原料的物理和化学吸水)。

  再生全轻砼的稠度需达到70mm:再生全轻砼生产需要的稠度范围:最小值a=70mm,最大值b=90mm,设计稠度为c=70mm,用水量范围:最小值d=270Kg,最大值e=330Kg。

  Qs=d+(e-d)×(c-a)/(b-a)=270+(330-270)×(70-70)/(90-70)=270Kg

  C,根据用途确定水胶比:生产1米以上的条板,η采用:

  (1-49%)×47.6%=0.2427;

  水胶比W=270×0.69/200-(270/200-270×0.2427/200)×0.5589=0.36

  4-2,本实例原材料使用外加剂作配合比,净浆体各原材料的初定用量:

  净浆体的单方初定用量B=200+270=470Kg

  测定所用外加剂的掺量j%=2.5%,减水率g%=23%,固含量p%=27%;

  水的单方理论初定用量:

  Qsk=B/(1+1/W+p×j/W/10000)

  =470/(1+1/0.36+27×2.5/0.36/10000=123.797Kg;

  胶凝材料总量为Qsk/W=123.797/0.36=343.88Kg;

  外加剂用量Wc=Jz×f%=343.88×2.5%=8.597Kg;

  外加剂含水Wh=Wc×(100-h)/100=8.597×(100-27)/100=6.276Kg;

  再生粉料用量Qf~=i%×Jz=343.88×49/100=168.5Kg;

  水泥用量Qc~=Jz-Qf~=343.88-168.5=175.38Kg;

  实际用水量Ws=Qsk~-Wh=123.797-6.276=117.521Kg;

  净浆体各原料用量比为:水:水泥:再生粉料:外加剂=0.67:1:0.961:0.049各原料的具体用量见表1。

  表1各原料用量结果

  

  

  5、配制净浆体并检测净浆体密度和测净浆体的含气量:

  根据2个检测容器装净浆体的净重为1Kg,配制量不小于1.5倍,2×1×1.5=3Kg,最小配制净浆体取3Kg。

  按上述用量比得出净浆体3Kg各原材料用量见表2。

  表2净浆体3Kg时各原材料用量结果

  按选定原材料测密度的试拌量称量,并用小型搅拌机搅拌均匀,按现行(建筑砂浆基本性能试验方法标准)方法测定净浆体密度为:1552Kg/m3,具体见表3。

  表3净浆体密度测定结果

  

  检测净浆体空气含量为8.7%,换算再生全轻砼的空气体积约为8.7%×0.335=5%。

  二、确定再生轻料的用量

  1、再生轻料的级配

  选木材加工厂产生的锯末颗粒作为再生轻料,平均粒径在0.35mm和0.42mm两种颗粒按体积比1:1混合后,取样品两份,筛分数据见表4。

  表4再生轻料筛分数据

  

  2、检测再生轻料的各项指标

  采用CN107132148A公开的方法检测再生轻料的表观密度、堆积密度、吸水率以及堆积空隙率,具体结果见表5。

  表5再生轻料的各项指标

  

  3、再生轻料的总体平均粒径的计算:

  按照如下步骤计算再生轻料的总体平均粒径:

  a、以不同粒径的筛余质量为依据,设定每格筛网筛余的再生轻料均等效为以平均粒径为边长的正方体;

  b、将筛分粒径小于0.15mm的再生轻料换算成再生粉料,用作后续配比调整;

  c、计算再生轻料每格筛网筛余平均粒径,计算公式为:每格筛网筛余平均粒径=(本格筛网的正方形网孔的边长+上一格筛网的正方形网孔的边长)/2;

  d、再生轻料的总体平均粒径按照以下公式依次计算得到:

  ①每格筛网筛余单个颗粒的平均体积=每格筛网筛余平均粒径的立方;

  ②每格筛网筛余单个颗粒的质量=每格筛网筛余单个颗粒的平均体积×再生轻料的表观密度

  ③每格筛网筛余再生轻料的颗数=每格筛网对应筛余值/每格筛网筛余单个颗粒的质量;

  ④再生轻料的总体平均粒径=[∑(每格筛网筛余平均粒径×每格筛网筛余再生轻料的颗数)]/(∑每格筛网筛余再生轻料的颗数)。

  计算结果见表6。

  表6再生轻料级配检测结论

  

  4、计算再生轻料正方体的体积

  为了分析与计算再生轻料的合理用量,进行体积等效转化。按再生轻料的总体平均粒径作为再生轻料的正方体边长(单位:mm,精度:0.1)。

  再生轻料正方体的体积(单位:mm3,精度:0.1)=再生轻料的正方体边长立方。

  正方体的体积=0.386×0.386×0.386=0.0575mm3。

  5、计算再生轻料颗粒的净距:

  (1)采用等压力法计算再生轻料颗粒的第一净距

  第一净距=再生轻料的总体平均粒径×再生全轻砼的配制强度/净浆体的28天抗压强度/3.8284。

  配制强度8.81MPa,条板强度MU5,采用42.5水泥,富裕系数1.1,净浆体28天抗压强度=1.1×42.5=46.8MPa。

  所以,第一净距=再生轻料的总体平均粒径×再生全轻砼的配制强度/净浆体的28天抗压强度/3.8284=0.386×8.81/46.8/3.8284=0.019mm。

  (2)采用保工作性法计算再生轻料颗粒的第二净距

  净浆体的初定用量470Kg,净浆体密度1552Kg/m3,再生全轻砼的空气含量为5%。

  净浆体的初定体积=净浆体的初定用量/净浆体的密度=470/1552=0.303m3.

  再生轻料的体积=(1-空气体积-净浆体的初定体积)=1-0.05-0.303=0.647m3.

  第二净距=[(再生轻料的总体平均粒径)3/再生轻料的体积)]1/3-再生轻料的总体平均粒径+0.049=(0.3863/0.647)1/3-0.386+0.049=0.109mm。

  (3)再生轻料的合理净距取第一净距和第二净距中的最大值,即取压力平衡和保工作性的最大值。

  合理净距:0.109>0.019,故取0.109mm。

  6、计算再生轻料的单方用量

  再生轻料的理论空隙率=[(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3-再生轻料正方体体积]×100%/(再生轻料的初级净距+再生轻料的总体平均粒径)3=[(0.109+0.386)3-0.647]×100%/(0.109+0.386)3=52.66%,

  再生轻料单方的体积=(1-再生轻料的理论空隙率)×(1-空气体积)=(1-52.66%)×(1-0.05)=0.45;

  再生轻料的单方用量=再生轻料单方用量的体积×再生轻料的表观密度=0.45×726.4=327(Kg)。

  7、计算净浆体的单方体积

  净浆体的单方体积=1-再生轻料的单方体积-空气的体积=1-0.05-0.45=0.50。

  三、确定浆体的初步基准配合比

  通过初定净浆体各原料在总量的用量换算成现净浆体总量的各自用量,得到初步基准配合比,具体为:

  现净浆体的用量=净浆体的单方体积×净浆体的密度=0.50×1552=776Kg。

  初定净浆体总量为776Kg,初定水泥为175.36Kg,故水泥用量换算为175.36×776/470=289.5Kg,用水量为117.56×776/470=194.1Kg(不考虑再生轻料吸水时),其余同。

  因再生轻料检测出的吸水率很大,按此增加用水量与实际出入很大,经过试验表明:再生轻料颗粒内部结构较松散,即体积组成除了材质自身外,空隙较大,故检测出的吸水率包含两部分:材质自身吸水和材质自身外的空隙吸水。材质自身吸水率占再生轻料总体吸水率的比例为:1-再生集料的堆积空隙率。

  计算公式:实掺用水量=净浆用水量+(1-再生集料的堆积空隙率)×轻料总体的检测吸水率×再生轻料的用量。

  再生轻料的堆积空隙率=74.1%,再生轻料总体的检测吸水率=149.5%,因此,再生轻料材质自身吸水率=(1-0.741)×149.5%=38.7%。

  故实掺的用水量=194.1+327×38.7%=321Kg。

  经换算后的初步基准配合比见表7。

  表7初步基准配合比结果

  

  四、按初步基准配合比进行试拌,并检测工作性

  1、试拌对比方法

  以初步基准配合比为准,让净浆体用量最优,采用试拌对比的方法先调减两级再生集料的净距,均不满足在调整两级再生轻料的净距,按基准配合比计算方法,分别计算各自配合比用量,以检测工作性进行判定。

  本实施例中,再生轻料的净距为0.109,分别-0.01和-0.02确定对比用配合比。

  2、工作性初步检测指标为:稠度、保水性、容重不超设计值。

  3、按上述三种配合比试拌,确定基准配合比:

  1)最小试拌量及检测方法按现行(建筑砂浆基本性能试验方法标准)要求检测。

  2)在工作性基本满足前提下,再按实际生产配合比进行抗压强度等检测。不合理重新调整原材料或配合比。

  3)浆体常使用的其它改善性能的材料(例如:防水粉,抗拉纤维,硅粉等)按胶凝材料的用量和合理掺量直接外掺,合理掺量按试验单独确定。

  具体的试拌配比及工作性见表8。

  表8试拌配合比及工作性

  

  从表8的试拌检测结果可以得知:调整比1和2因轻料用量太大,除湿容重减轻外,工作性整体比较差,所以确定以初定基准配合比比较合理。

  五、确定生产配合比

  1、检测原材料用于生产配合比的参数,主要有:再生轻料的实际含水率,再生轻料中粉料的含量,再生轻料的吸水率,再生粉料的含水率等。

  本实施例中:含粉率为9.3%,含水率为1.1%,具体见表9。

  表9再生粉料含水率检测结果

  

  2、换算生产配合比

  基准配合比见表10。

  表10基准配合比

  

  按上述参数保持基准配合比不变下,把基准配合比换算生产配合比。

  3、生产配合比的优化:将确定的浆体水胶比增减0.05进行试配,进行工作性与性能等指标检测,选最优基准比作生产配合比。

  本实施例中:试拌量至少为31Kg。

  试配的生产配合比见表11。

  表11试配的生产配合比

  

  对表11中各配比进行性能检测,检测结果见表12。

  表12检测结果

  

  从以上结果看出:以基准配合比生产最合理,通过以上配合比进行再生全轻砼配制,成功实现了将各类废弃物在建筑领域的广泛应用。

  以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

《一种再生全轻砼的配合比设计方法.doc》
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