DB14 T 3532—2025 粉煤灰基地质聚合物应用技术规程.pdf

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1、ICS91.100.01CCS Q 00/0914山西省地方标准DB 14/T 35322025粉煤灰基地质聚合物应用技术规程Technical specification for application of fly ash based geopolymer2025-07-23 发布2025-11-01 实施山西省市场监督管理局 发 布DB 14/T 35322025I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.24粉煤灰基地质聚合物.25粉煤灰基地质聚合物砂浆.36粉煤灰基地质聚合物混凝土.57安全与环保.6DB 14/T 35322025II前言本文件按照GB/T 1.12

2、020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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山西省工业和信息化厅提出、组织实施和监督检查。山西省市场监督管理局对本文件的组织实施情况进行监督检查。本文件由山西省建筑材料标准化技术委员会（SXS/TC23）归口。本文件起草单位：山西建设投资集团有限公司、山西大学、山西二建集团有限公司。本文件主要起草人：石夏阳、牛玺荣、杨晶、白少华、韩学礼、刘云江、张壮、王永锋、江云关、高福龙、李卫俊、李英涛、弓晓丽、孙燕卿、许园林、土文艳、温志恒、高小荣、张杰、莫建宾。DB 14/T 353220251粉煤

3、灰基地质聚合物应用技术规程1范围本文件规定了粉煤灰基地质聚合物的术语和定义、粉煤灰基地质聚合物、粉煤灰基地质聚合物砂浆、粉煤灰基地质聚合物混凝土、安全与环保的相关要求。本文件适用于在工程建设中以粉煤灰为主要原料制备的粉煤灰基地质聚合物砂浆及混凝土的配合比设计、制备与施工及质量检验与验收。2规范性引用文件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/T 176水泥化学分析方法GB/T 208水泥密度测定方法GB/T 750水泥压蒸安定性试验方法GB/T

4、1345水泥细度检验方法筛析法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 2419水泥胶砂流动度测定方法GB 5085.3危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB 6566建筑材料放射性核素限量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 10171建筑施工机械与设备混凝土搅拌站（楼）GB/T 14684建设用砂GB/T 14685建设用卵石、碎石GB/T 17671水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T 25181预拌砂浆GB/T 29423用于耐腐蚀水泥制品的碱矿渣粉煤灰混凝土GB/T 39701粉煤灰中铵离子含量的限量及检验方法GB

5、 50081混凝土物理力学性能试验方法标准GB 50082混凝土长期性能及耐久性能试验方法标准GB 50119混凝土外加剂应用技术规范GB 50164混凝土质量控制标准GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB/T 50476混凝土结构耐久性设计标准GB 50666混凝土结构工程施工规范GB 55007砌体结构通用规范GB 55008混凝土结构通用规范DB 14/T 353220252JGJ 55普通混凝土配合比设计规程JGJ 63混凝土用水标准JGJ/T 70建筑砂浆基本性能试验方法JGJ/T 98砌筑砂浆配合比设计规程JGJ/T 193混凝土耐久性检验评定标准JGJ/T 220抹灰

6、砂浆技术规程JGJ/T 223预拌砂浆应用技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1粉煤灰Fly ash电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。注：粉煤灰不包括以下情形：和煤一起煅烧城市垃圾或其他废弃物时；在焚烧炉中煅烧工业或城市垃圾时；循环流化床锅炉燃烧收集的粉末。3.2地质聚合物Geopolymer一种采用天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，制备的硅氧四面体和铝氧四面体三维网络聚合凝胶体，简称地聚物。3.3粉煤灰基地质聚合物Fly ash based geopolymer以粉煤灰为主要原材料，辅以粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、工业副产石膏等固废材料，配合一定比例的固体碱性激发剂混合磨

7、细制成的胶凝材料。也可简称为粉煤灰基地聚物。3.4碱性激发剂Alkaline activator能够激发粉煤灰等材料的活性，使其发生聚合反应的碱性物质，包括NaOH、KOH、Na2SiO3等。3.5粉煤灰基地质聚合物砂浆Fly ash based geopolymer mortar采用粉煤灰基地质聚合物为胶凝材料与细集料、水、外加剂等配制的砂浆。3.6粉煤灰基地质聚合物混凝土Fly ash based geopolymer concrete采用粉煤灰基地质聚合物为胶凝材料与粗、细集料、水、外加剂等配制的混凝土。4粉煤灰基地质聚合物DB 14/T 3532202534.1一般规定4.1.1粉煤灰

8、基地质聚合物按强度等级可分为 27.5 级和 37.5 级。4.1.227.5 级粉煤灰基地质聚合物适用于配制 MG10 及以下砂浆、CG20 及以下混凝土；37.5 级粉煤灰基地质聚合物适用于配制 MG15 砂浆、CG25 至 CG35 混凝土。4.1.327.5 级粉煤灰基地质聚合物中碱性激发剂质量百分比不宜超过 5%，37.5 级粉煤灰基地质聚合物中碱性激发剂质量百分比不宜超过 10%。4.1.4粉煤灰基地质聚合物仅用于非结构性砂浆和混凝土。4.2性能要求4.2.1粉煤灰基地质聚合物不同龄期的强度应符合表 1 的规定。表1粉煤灰基地质聚合物不同龄期强度要求强度等级抗压强度（MPa）抗折强

9、度（MPa）3d7d28d3d7d28d27.5101427.52.53.54.537.5141837.53.54.55.5注：强度测定按 GB/T 17671执行。胶砂配合比按 GB/T 17671以粉煤灰基地质聚合物代替水泥制备，且胶砂用水量为胶砂流动度（1805）mm时的用水量，胶砂流动度按 GB/T 2419测定。4.2.2粉煤灰基地质聚合物的其他技术指标及试验方法应符合表 2 的规定。表2粉煤灰基地质聚合物的其他技术指标项目技术要求试验方法密度（g/cm3）2.8GB/T 208SO3（质量分数，%）5.0GB/T 176氯离子含量（质量分数，%）0.10GB/T 176铵离子含量（

10、mg/kg）210GB/T 39701比表面积（m2/kg）350且500GB/T 8074细度（45m方孔筛筛余，%）5.0且10.0GB/T 1345初凝时间（min）60GB/T 1346终凝时间（min）600安定性沸煮法合格GB/T 1346压蒸法0.50%GB/T 7504.2.3粉煤灰基地质聚合物的放射性要求应符合 GB 6566 的相关规定。4.2.4粉煤灰基地质聚合物的浸出毒性要求应符合 GB 5085.3 的相关规定。5粉煤灰基地质聚合物砂浆5.1一般规定5.1.1粉煤灰基地质聚合物砂浆可用于配制防水砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆。5.1.2采用粉煤灰基地质聚合物配制砂浆的强度等

11、级不宜超过 MG15。5.1.3配制粉煤灰基地质聚合物砂浆所用的细骨料、外加剂、水等材料应分别符合 GB/T 14684、GB 8076、JGJ 63 的相关规定。5.1.4外加剂与粉煤灰基地质聚合物的适应性应通过试验验证方可使用。DB 14/T 3532202545.1.5粉煤灰基地质聚合物砂浆的性能测试应符合 JGJ/T 70 的相关规定。5.2配合比设计5.2.1应根据工程要求的砂浆强度等级、稠度、保水率、粘结性能等指标，结合原材料的性能进行配合比设计。5.2.2配合比设计可参照 JGJ/T 98 的相关规定，通过试验确定粉煤灰基地质聚合物、细骨料、水的用量。5.2.3粉煤灰基地质聚合物

12、的用量宜为每立方米砂浆 210kg350kg。5.2.4配制各强度等级粉煤灰基地质聚合物砂浆的材料用量应符合表 3 的规定。表3不同强度等级每立方米粉煤灰基地质聚合物砂浆材料用量强度等级粉煤灰基地质聚合物用量（kg/m3）砂用水量（kg/m3）MG5210240按堆积密度值计270330MG7.5240270MG10270310MG153103505.2.5各强度等级粉煤灰基地质聚合物砂浆的主要性能指标应符合表 4 的规定。表4各强度等级粉煤灰基地质聚合物砂浆主要性能指标强度等级保水率(%)7d抗压强度(MPa)MG5903.0MG7.54.5MG106.0MG159.0注：砂浆标准稠度建议为

13、90mm100mm。5.3制备与施工5.3.1现场配制的粉煤灰基地质聚合物砂浆的原材料储存和计量，应符合 GB/T 25181 对湿拌砂浆的相关规定。5.3.2配制粉煤灰基地质聚合物砂浆时，应先将粉煤灰基地质聚合物与细骨料干混均匀，然后加入水进行搅拌。5.3.3地质聚合物砂浆必须采用强制式搅拌机搅拌，机械搅拌不少于 3min 且不宜超过 5min。搅拌时间应从全部材料投料完毕开始计算。掺外加剂或添加剂的砂浆，搅拌时间应延长 1min。注：这是因为其成分复杂，需要足够的时间来确保粉煤灰和碱性激发剂充分反应，同时又要避免过度搅拌导致砂浆离析。例如，如果搅拌时间过短，激发剂可能无法充分激发粉煤灰等前

14、驱体的活性，影响砂浆的强度发展；而搅拌时间过长，可能会使砂浆中的水分散失过快，或者导致已经形成的凝胶结构被破坏。5.3.4粉煤灰基地质聚合物砂浆拌制后应在 4h 内用完，当环境气温超过 30时，应在拌制后 3h 内用完。5.3.5粉煤灰基地质聚合物砂浆运输过程中应防止砂浆离析和失水，可采用密闭容器或覆盖保湿措施。5.3.6粉煤灰基地质聚合物砂浆拌合物出现少量泌水，使用前应再次拌合均匀。5.4质量检验与验收粉煤灰基地质聚合物防水砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆的质量检验与验收应符合 JGJ/T 220 和 JGJ/T223 的相关规定。DB 14/T 3532202556粉煤灰基地质聚合物混凝土6.1一

15、般规定6.1.1采用粉煤灰基地质聚合物配制混凝土的设计强度等级不宜超过 CG35。6.1.2配制粉煤灰基地质聚合物混凝土所用的细骨料、粗骨料、外加剂、水等应符合 GB/T 14684、GB/T14685、GB 50119、JGJ 63 的相关规定。6.1.3外加剂与粉煤灰基地质聚合物的适应性应通过试验验证方可使用。6.1.4粉煤灰基地质聚合物混凝土生产应符合 GB 50164 的相关规定。6.1.5粉煤灰基地质聚合物混凝土耐久性设计应符合 GB/T 50476 的相关规定；耐久性评价应符合 JGJ/T193 的相关规定。6.1.6粉煤灰基地质聚合物混凝土耐化学腐蚀性应符合 GB/T 29423

16、 的相关规定。6.1.7粉煤灰基地质聚合物混凝土的放射性要求应符合 GB 6566 的相关规定。6.2配合比设计6.2.1应按照 JGJ 55 的规定，根据混凝土的强度等级、耐久性要求以及工作性能等进行配合比设计。6.2.2应采用低水胶比、低单位体积用水量的方式提高粉煤灰基地质聚合物混凝土的耐久性。6.2.3配制粉煤灰基地质聚合物混凝土，其水胶比和粉煤灰基地质聚合物最小用量宜符合表 5 的规定。表5各强度等级粉煤灰基地质聚合物混凝土水胶比和粉煤灰基地质聚合物最小用量强度等级水胶比粉煤灰基地质聚合物最小用量（kg/m3）CG200.530.56310CG250.490.54320CG300.43

17、0.48360CG350.390.443906.2.4粗、细骨料用量应按 JGJ 55 相关规定，采用质量法或体积法计算确定。6.2.5粉煤灰基地质聚合物混凝土所用的减水剂宜采用聚羧酸系高性能减水剂。注：组成粉煤灰基地质聚合物的原材料（粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉等）较水泥要细，比表面积普遍在400 m2/kg以上。在配制混凝土时，为了保证工作性能，用水量易超标；为了不影响混凝土的强度和耐久性，需要通过外加减水剂来保证混凝土的性能。6.3制备与施工6.3.1制备粉煤灰基地质聚合物混凝土所需原材料应用电子计量设备计量，相关规定应符合 GB/T 10171的相关规定。6.3.2配制粉煤灰基地质聚

18、合物混凝土时，应先将粉煤灰基地质聚合物与粗、细骨料干混均匀，然后加入水进行搅拌。6.3.3粉煤灰基地质聚合物混凝土应采用强制式搅拌机搅拌均匀，搅拌时间不少于 90s。加入水后进行二次搅拌，二次搅拌的最短时间应通过生产性试验确定，不应少于 120s。6.3.4粉煤灰基地质聚合物混凝土运输应符合 GB 50666 的相关规定。6.3.5粉煤灰基地质聚合物混凝土采用洒水或潮湿覆盖养护，养护的时间不应少于 14d。干燥或低温环境，养护时间应适当延长。6.3.6粉煤灰基地质聚合物混凝土较水泥混凝土拆模时间应适当延长。天气炎热或大风干燥时，应采取逐段拆模且边覆盖养护的措施，拆模过程中不得影响或中断混凝土养

19、护。6.3.7粉煤灰基地质聚合物混凝土浇筑和养护，应符合 GB 55007、GB 55008 和 GB 50666 的相关规定。DB 14/T 3532202566.4质量检验与验收粉煤灰基地质聚合物混凝土的质量检验与验收应符合 GB 50081、GB 50082 和 GB 50204 的相关规定。7安全与环保7.1安全措施7.1.1在粉煤灰基地质聚合物应用过程中，操作人员应配备必要的安全帽、防护手套、口罩、护目镜等劳动防护用品，防止碱性激发剂等对人体造成伤害。7.1.2搅拌设备、振捣设备等应定期进行检查和维护，确保其安全性能良好。设备的电气部分应符合相关电气安全标准，防止触电事故发生。在设备

20、运行过程中，严禁非操作人员靠近或触摸设备。7.1.3施工现场应设置明显的“注意安全”“严禁烟火”等安全警示标志，对危险区域进行隔离和防护。在进行高处作业时，应搭设符合安全要求的脚手架，并系好安全带，防止人员坠落。7.2环境保护7.2.1粉体材料的储存和运输应采取有效的防尘措施，如采用密闭的储存罐、运输车辆，在装卸过程中应尽量减少扬尘产生。粉体材料储存场地应进行硬化处理，并设置围挡、覆盖和喷淋降尘设施，防止粉体材料飞扬对周围环境造成污染。7.2.2生产过程中产生的废水应经过处理达标后排放。废水中可能含有碱性物质和少量的悬浮物，可采用中和、沉淀、过滤等处理方法，使其符合当地污水排放标准。废渣主要为试验后的混凝土或砂浆试块等，应进行分类收集，并禁止露天堆放。