DB3209T1265-2024废渣及海泥复合地质聚合物水泥应用技术规范.docx
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1、ICS 91.100.10CCS Q 11DB3209盐城市地方标准 DB3209/T 12652024废渣及海泥复合地质聚合物水泥应用技术规范Technical specification for application of waste slag and sea mud geopolymer cement 2024-01-19 发布2024 -04 -19 实施盐城市市场监督管理局发 布 DB3209/T 1265-2024前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由江苏悦达绿氢科技有限公司提出,盐城市市场监督管理局
2、归口。 本文件起草单位:上海百奥恒新材料有限公司、江苏悦达绿氢科技有限公司、同济大学、中国矿业大学(北京)、盐城工学院、盐城市恒悦新材料有限公司、江苏沿海可再生能源技术创新中心、盐城市交通规划设计院有限公司、滨海交通控股集团有限公司、东南大学、华南理工大学、中国地质大学(武汉)、广州大学、南京工业大学、安徽建筑大学、西南科技大学、嘉兴大学、悦达资本股份有限公司、盐城市国泰混凝土有限公司、宁夏嘉恒绿色低碳新材料科技有限公司、宁夏交通建设股份有限公司、江苏博拓新型建筑材料股份有限公司、玛格瑞斯(盐城)新型建材有限公司。 本文件主要起草人:张祖华、杨涛、朱颖灿、史践、杨坤、王栋民、蒋正武、刘泽、林士
3、伟、危鹏、朱黄杭、吴永雷、王东升、诸华军、王吉祥、赵路路、李继徽、蔡二伟、徐琪、薛力梨、马雪、张宇、段平、王爱国、胡捷、曹瑞林、马玉玮、骆浩然、门光誉、贾小龙、仓定龙、朱宝贵、王喜超。 I DB3209/T 1265-2024废渣及海泥复合地质聚合物水泥应用技术规范1 范围本文件界定了废渣及海泥复合地质聚合物水泥(以下简称“地质聚合物水泥”) 应用技术的术语和定义,规定了地质聚合物水泥、地质聚合物固土材料、地质聚合物砂浆、地质聚合物混凝土、质量检验与验收及安全与环保。 本文件适用于废渣及海泥复合地质聚合物水泥性能检验,以及废渣及海泥复合地质聚合物固土材料、砂浆和混凝土应用。 2 规范性引用文件
4、下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 175 通用硅酸盐水泥GB/T 176 水泥化学分析方法 GB/T 203 用于水泥中的粒化高炉矿渣GB/T 209 工业用氢氧化钠 GB/T 210 工业碳酸钠 GB/T 750 水泥压蒸安定性试验方法 GB/T 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T 4209 工业硅酸钠 GB/T 5483 天然石膏 GB/T 6009 工业无水硫酸钠 GB 6566 建筑材料放射性核素限量
5、GB/T 6645 用于水泥中的粒化电炉磷渣 GB/T 8074 水泥比表面积测定方法 勃氏法GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 9142 建筑施工机械与设备 混凝土搅拌机 GB/T 10171 建筑施工机械与设备 混凝土搅拌站(楼) GB 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准 GB/T 12573 水泥取样方法GB/T 14684 建设用砂 GB/T 14685 建设用卵石、碎石GB/T 14902 预拌混凝土 GB/T 17671 水泥胶砂强度检验方法(ISO 法) GB/T 18046 用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 20491 用于水泥和混凝土中的钢渣粉 GB
6、/T 21371 用于水泥中的工业副产石膏 12 GB/T 25181 预拌砂浆 GB/T 25499 城市污水再生利用 绿地灌溉水质GB/T 27690 砂浆和混凝土用硅灰 GB/T 29423 用于耐腐蚀水泥制品的碱矿渣粉煤灰混凝土GB/T 30190 石灰石粉混凝土 GB/T 39198 一般固体废物分类与代码GB/T 42531 低热矿渣硅酸盐水泥 GB 55003 建筑与市政地基基础通用规范GB 55007 砌体结构通用规范 GB 55008 混凝土结构通用规范CJ/T 526 软土固化剂 JC/T 479 建筑生石灰JC/T 481 建筑消石灰 JG/T 315 水泥砂浆和混凝土用
7、天然火山灰质材料JG/T 317 混凝土用粒化电炉磷渣粉 JGJ/T 98 砌筑砂浆配合比设计规程JGJ/T 104 建筑工程冬期施工规程JGJ/T 105 机械喷涂抹灰施工规程JGJ/T 220 抹灰砂浆技术规程JGJ/T 223 预拌砂浆应用技术规程JGJ/T 233 水泥土配合比设计规程 JGJ/T 439 碱矿渣混凝土应用技术标准 JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则 JT/T 1148 公路工程水泥混凝土制品 边坡砌块YB/T 022 用于水泥中的钢渣 DB15/T 1225 硅钙渣粉煤灰稳定材料路面基层应用规范DB37/T
8、3559 公路工程赤泥(拜耳法)路基应用技术规程DBJ/T 13-323 土壤固化剂应用技术规程 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1海泥 sea mud经各种沉积作用所形成的海底沉积物的总称。 3.2铝硅酸盐前驱体 aluminosilicate precursor含有活性铝硅酸盐矿物组分的固体废弃物和天然矿物及其活化物,能在化学激发作用下发生水化和矿化反应。 3.3激发剂 activator能够诱导引发海泥或废渣等铝硅酸盐类固体粉末发生反应,并使其凝结、硬化形成地质聚合物的物质,包括工业副产石膏、工业碱渣、水玻璃、硅酸钠等的一种或多种组合。 3.4工业碱渣 industria
9、l alkaline waste residue工业过程中产生的碱性副产物,包括电石渣、碱渣、赤泥、硅钙渣等。 3.5石膏 gypsum在形式上主要以二水硫酸钙(CaSO42H2O)或者硫酸钙(CaSO4)存在,包括天然石膏和工业副产石膏。 3.6废渣及海泥复合地质聚合物水泥 waste slag and sea mud geopolymer cement以铝硅酸盐前驱体为主体组分,掺用部分海泥,通过激发剂诱导形成硬化体的无机胶凝材料统称。 3.7地质聚合物固土材料 geopolymer soil solidifier以地质聚合物水泥为主要添加物的土壤固化材料。 3.8地质聚合物砂浆 geop
10、olymer mortar采用地质聚合物水泥为主要胶凝材料配制的砂浆。 3.9地质聚合物混凝土 geopolymer concrete采用地质聚合物水泥为主要胶凝材料配制的混凝土。 4 地质聚合物水泥4.1 原材料4.1.1 海泥海泥粉(烘干后)的技术要求和试验方法应符合表 1 的规定。 表 1 技术要求和试验方法项目 指标要求 试验方法 强度活性指数/% 7d 60 附录 A 28d 60 三氧化硫(SO3)质量分数/% 1.0 GB/T 176 烧失量/% 15 4.1.2 粒化高炉矿渣粉或粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣粉应符合 GB/T 18046 的规定;粒化高炉矿渣应符合GB/T 203
11、的规定。 4.1.3 粉煤灰粉煤灰应符合 GB/T 1596 的规定。 4.1.4 粒化电炉磷渣粉或粒化电炉磷渣粒化电炉磷渣粉应符合 JG/T 317 的规定;粒化电炉磷渣应符合 GB/T 6645 的规定。 4.1.5 钢渣粉或钢渣钢渣粉应符合 GB/T 20491 的规定;钢渣应符合 YB/T 022 的规定。 4.1.6 天然火山灰质材料天然火山灰质材料应符合 JG/T 315 的规定。 4.1.7 硅灰硅灰应符合 GB/T 27690 的规定。 4.1.8 化学激发剂工业硅酸钠应符合 GB/T 4209 的规定;工业碳酸钠应符合 GB/T 210 的规定;工业氢氧化钠应符合 GB/T
12、209 的规定;工业无水硫酸钠应符合 GB/T 6009 的规定;生石灰应符合JC/T 479 的规定;消石灰应符合JC/T 481 的规定。 4.1.9 石膏天然石膏应符合 GB/T 5483 的规定;工业副产石膏应符合 GB/T 21371 的规定。 4.1.10 赤泥赤泥应符合 DB37/T 3559 的规定。 4.1.11 电石渣电石渣是电石法聚氯乙烯生产过程中电石分解反应的副产物,含有 CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 等化学成分,其中 CaO 大于 60%。 4.1.12 硅钙渣硅钙渣应符合 DB15/T 1225 的规定。 4.1.13 石灰石粉石灰石粉应符合 GB/T
13、30190 的规定。 4.1.14 拌合用水拌和用水应符合 JGJ 63 的规定。 4.2 分类4.2.1 按产物组成分类地质聚合物水泥按产物组成应分为两类,即含钙矾石类(E-GP)和不含钙矾石类(N-GP)地质聚合物。含钙矾石类(E-GP)地质聚合物水泥的水化放热符合 GB/T 42531 的低水化放热规定。 4.2.2 按是否含有海泥分类地质聚合物水泥按是否含有海泥组分应分为两类,即含海泥(H-GP)和不含海泥(L-GP)地质聚合物。 4.2.3 按制备工艺分类地质聚合物水泥按制备工艺应分为两类,即单组份(S-GP)和双组份复合地质聚合物水泥(D-GP)。其中单组份地质聚合物水泥只需加入固
14、定比例的拌合水,而双组份地质聚合物水泥包含 A 和B 两种组份, 其中 A 组份为固体粉末原料,而B 组份为液体激发剂,两者以一定比例混合,也可根据使用需要补加一定的拌合水。 4.2.4 按强度等级分类地质聚合物水泥的强度等级分为 32.5、42.5、和 52.5 三个强度等级。 4.3 标记产品按下列顺序进行标记:是否含有钙矾石、是否含有海泥、单组分或双组份、抗压强度等级、文件编号组成,分类标记如图 1 所示 图 1 分类与标记示例1:符合本文件,含钙矾石、含海泥、单组分、强度等级为 GP42.5 的地质聚合物水泥的产品标记为:EHS-GP42.5。 示例2:符合本文件,不含钙矾石、不含海泥
15、、单组分、强度等级为 GP32.5 的地质聚合物水泥的产品标记为:NLS-GP32.5。 4.4 技术要求4.4.1 化学要求地质聚合物水泥的化学要求应符合表 2 的规定。 表 2 地质聚合物水泥的化学要求项目 不含海泥地质聚合物水泥 含海泥地质聚合物水泥 试验方法 EL-GP NL-GP EH-GP NH-GP 三氧化硫/% 5-12 3.5 512 3.5 GB/T 176 碱含量/% 8 氯离子/% 0.06 1.0 4.4.2 物理要求4.4.2.1 地质聚合物水泥的细度、凝结时间、安定性要求应符合表 3 的规定。表 3 地质聚合物水泥的物理要求项目 地质聚合物水泥 试验方法 比表面积
16、(m2/kg) 300 GB/T 8074 初凝时间(min) 45 GB/T 1346 终凝时间(min) 600 安定性 沸煮法 合格 GB/T 1346 压蒸法/% 6h 压蒸膨胀率0.50 GB/T 750 4.4.2.2 地质聚合物水泥不同龄期强度应符合表 4 的规定。强度试验方法按GB/T 17671 进行。 表 4 地质聚合物水泥胶砂强度指标单位为 MPa标号 抗压强度 抗折强度 3d 28d 3d 28d GP32.5 12.0 32.5 3.0 5.5 GP42.5 17.0 42.5 4.0 6.5 GP52.5 22.0 52.5 4.5 7.0 4.4.3 放射性核素限
17、量内照射指数 IRa 应不大于 1.0,外照射指数 Ir 应不大于 1.0。试验方法按 GB 6566 进行。 5 地质聚合物固土材料5.1 一般规定5.1.1 地质聚合物水泥可直接用于加固土壤,也可用于生产其它土体硬化材料。5.1.2 地质聚合物水泥适用于淤泥、淤泥质土、粉性土、砂土、素填土、黏性土等地基处理。软土地基加固设计时,应按 GB 55003 的规定执行,根据设计计算,对水泥土提出相应的技术要求。5.1.3 利用地质聚合物水泥生产的土体硬化材料应符合 CJ/T 526 的规定。5.1.4 使用地质聚合物水泥进行土壤加固前,应通过实验验证确定以下工作:a) 确定地质聚合物水泥加固土体
18、的可行性; b) 确定地质聚合物水泥品种和强度等级的适应性; c) 确定地质聚合物水泥掺入比、水泥浆水灰比和外加剂品种及掺量。 5.1.5 试验用土和外加剂应符合现 JGJ/T 233 的规定。5.1.6 地质聚合物水泥土的每种配合比宜进行 5d、28d 和 90d 三种龄期的试验。5.1.7 无特殊要求的工程,地质聚合物水泥土的性能指标宜以 90d 龄期的试验结果为准;有特殊要求的工程,地质聚合物水泥土的性能指标可按设计要求执行。5.1.8 当使用地质聚合物水泥或地质聚合物水泥生产的软土固化剂固化重金属污染土时,28d 固化土浸出液中重金属含量最大限值应符合 GB/T 25499 的规定。
19、5.2 配合比设计5.2.1 地质聚合物水泥土配合比设计时,应根据土质确定地质聚合物水泥的类型和掺量。含海泥地质聚合物水泥适用于对氯离子含量无要求的土体固化,包括海边道路固土、海边软土固结以及其他对硬化土体中氯离子含量不做要求的场景。5.2.2 地质聚合物水泥土混合料配合比宜采用质量比,且地质聚合物水泥的掺量宜采用原状基土质量的百分率表示,外加剂宜采用地质聚合物水泥的质量的百分率表示。 5.2.3 地质聚合物水泥土适配时,宜采用不少于 3 个配合比,试件制备应符合 JGJ/T 233 的规定。5.2.4 当采用湿法施工时,地质聚合物水泥需先配成流动性及稳定性合适的浆体,确定浆体水灰比, 再计算
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