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申请/专利权人：同济大学;中国建筑第五工程局有限公司

摘要：本发明涉及一种碱激发矿渣固化工程渣土的制备方法及应用及其配方的设计方法，属于建筑材料及资源化利用技术领域，该设计方法计算出以固化不同工程渣土所需要的高炉矿渣、氢氧化钠、水玻璃和外加水；该制备方法包括：按配方量，将工程渣土和高炉矿渣混合均匀，得到干料；按配方量，将氢氧化钠、水玻璃和外加水混合均匀，得到碱激发剂溶液；将干料和碱激发剂溶液混合均匀，即得碱激发矿渣固化工程渣土。与现有技术相比，本发明以碱激发矿渣固化工程渣土为对象，提出了其配方的快速设计方法，该方法可以根据工程渣土的基本性能，以及对产品性能需求直接计算可行的配方，避免繁杂的试验调试工作，进而可以节约时间与成本。

主权项：1.一种碱激发矿渣固化工程渣土配方的设计方法，所述碱激发矿渣包括高炉矿渣和碱激发剂，所述碱激发剂包括氢氧化钠、水玻璃和外加水，其特征在于，该配方的设计方法包括如下步骤：步骤一、测得工程渣土的黏土含量mCmS、塑限wp、液限wl和塑性指数IP；步骤二、根据产品类型与应用场景预设所需的流动性F与抗压强度fC；步骤三、预设高炉矿渣与工程渣土的质量比，即胶土比BS，并记为mBmS，若此时无胶土比BS则预设胶土比BS，根据胶土比BS和黏土含量mCmS计算mCmS+mB的值进行判断，若mCmS+mB＜0.37，以ILF＝F-140.1664.32进行计算；若mCmS+mB≥0.37，以ILF＝F-104.9585.56进行计算；步骤四、以wBF＝F+290.33950计算出达到步骤二中所预设的流动性F所需要的含水率wBF；步骤五、所设计碱激发固化工程渣土的7天、28天或60天抗压强度为fC，根据fC值来计算水胶比wcB；fC＝317.2811.82wcB7天抗压强度fC＝182.374.94wcB28天抗压强度fC＝202.935.14wcB60天抗压强度步骤六、根据设计好的碱激发矿渣的碱浓度、模数，以及步骤三、四、五计算得到的ILF，wBF和wcB，再根据下式计算碱激发矿渣固化工程渣土的胶土比BS，以及工程渣土、高炉矿渣、氢氧化钠、水玻璃、外加水的相对质量关系；ILF＝[mW+mWG*k3mS-wBF*BS-wP]IPBS＝mBmSwCB＝mW+mWG*k3mBNa2O％＝mSH*3140+mWG*k1mB*100％Modulus＝mWG*k260mSH80+mSH*k162其中，k1为水玻璃中的Na2O质量分数；k2为水玻璃中的SiO2质量分数；k3为水玻璃中的水质量分数；mSH为氢氧化钠质量；mB为高炉矿渣质量；mS为工程渣土质量；mW为外加水质量，mWG为水玻璃质量；wp为工程渣土塑限，％；IP为工程渣土的塑性指数；步骤七、根据步骤六计算出实际BS，据此复查步骤四中的mCmS+mB与0.37的大小关系是否判断正确，若不正确，则需要重新判断，并从步骤四开始重新计算配方，直至判断正确；步骤八、根据步骤一到步骤七计算得到碱激发矿渣固化工程渣土的胶土比BS和水胶比wcB，以及工程渣土、高炉矿渣、氢氧化钠、水玻璃、外加水的相对质量关系后，根据实际生产所需的物质总量，计算工程渣土、高炉矿渣、氢氧化钠、水玻璃、外加水的所需质量。

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