[发明专利]一种工程渣土基生土材料的配合比设计方法

说明书

本发明公开了一种工程渣土基生土材料的配合比设计方法包括：分析测试不同来源工程渣土、再生骨料的基本性能；采用单形格子设计法与二阶混料规范多项式模型确定工程渣土—再生粗骨料—再生细骨料基料体系的组成，使得对于工程渣土的利用不再受限于特定级配，进而不局限于某一特定地区或特定工程；以抗压强度设计为目标选择胶凝材料组成，经过强度校核确定生土材料的配合比，并进行耐久性验证；本发明对不同来源的工程渣土制备生土材料具有普遍适用性，解决了工程渣土来源复杂、技术推广难、利用率低、应用范围小等问题。

技术领域

本发明涉及生土材料配合比设计技术领域，尤其涉及一种工程渣土基生土材料的配合比设计方法。

背景技术

生土建筑作为人类历史上被广泛使用的建筑形式之一，在石器时代就已经出现，大约4000年前，人类已经初步掌握了建造生土建筑的夯土技术，几千年来，生土建筑遍布于世界各地，呈现的形式也多种多样，从简单的民居、寺庙到豪华的宫殿都可以看到这种建筑形式的身影；

生土材料以自然原状的生土为主要原料，不需要高温处理，应用时工序简单，与现代建筑材料相比，生土材料具有优越的保温隔热性能、较低的成本和丰富的实用性特点，是一种环境友好型材料，既保持了其生态和自然的本质，还可循环利用，但传统的生土材料难以满足现代建筑的力学性能和耐久性能要求，因此如何在保证改善生土材料的性能对推广现代生土建筑非常重要；

近年来，随着城镇化的快速推进，新建、改扩建和装饰装修工程量持续高位，因此全国建筑垃圾产生量也持续保持增长；特别是全国性的地铁、管廊等地下空间开发，棚户区改造、违章建筑拆除等大体量工程施工，在一些地区，建筑垃圾甚至出现爆发式增长，有关统计表明全国建筑垃圾总量不低于35亿吨/年，其中工程渣土占60～70％，拆建类垃圾约占30～40％；

如此大量的建筑垃圾如果不能有效利用或合理处置，将造成资源严重浪费，加剧对环境的破坏；然而建筑垃圾资源化处置水平不高，除部分试点城市外，建筑垃圾的资源化率不足10％，特别是渣土的资源化利用水平更低，现有技术中对渣土的利用仅有工程回填、堆山造景等此类低值化利用；

再生骨料指建筑垃圾中的废弃混凝土、废弃砖石等经破碎、筛分等工序处理后得到的粒径大小不同的颗粒，再生骨料的整体性能虽较天然骨料差，再生骨料能有效地替代一部分天然骨料，同时再生细骨料中，部分微粉颗粒具有潜在活性；

工程渣土来自于基础开挖，因工程所在区域地质条件不同，渣土特性存在差异；“建筑地基基础设计规范”GB50007对将土分为碎石土、砂土、黏性土、粉土，碎石土2mm以上颗粒颗粒含量大于50％；砂土2mm一以上颗粒含量不大于50％、0.075mm颗粒含量大于50％的土；黏性土为塑性指数大于10的土，其中大于17的为黏土，否则为粉质黏土；粉土介于砂土与黏性土之间，塑性指数≤10且0.075mm以上颗粒含量不大于50％；

现有技术对于工程渣土的利用都是针对某一特定地区甚至特定工程产生的渣土，不具有普适性；并且现有技术在利用渣土制备生土材料的技术路线上也多利用化学改性(无机、有机胶凝材料)，没有对土、骨料组成的基料进行科学的组成设计，限制了渣土生土材料的推广应用，并且对制备的生土材料无法实现较小区间的强度控制。

因此，本领域技术人员致力于开发一种工程渣土基生土材料的配合比设计方法，旨在解决现有技术中存在的缺陷问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有技术中，对工程渣土的利用不具有普适性，利用渣土制备生土材料的技术路线单一，未对土、骨料组成的基料有科学的组成设计，无法实现较小区间的强度控制等问题；

为实现上述目的，本发明一种工程渣土基生土材料的配合比设计方法，包括如下步骤：

步骤1、分析测试工程渣土、再生骨料基本性能；

步骤2、采用单形格子法完成基料组成的变量设计；