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申请/专利权人：华北水利水电大学;河南水谷创新科技研究院有限公司

摘要：本发明属于建筑材料技术领域，公开了一种基于RSM的碱激发矿渣‑制革污泥固化剂及其配合比优化方法，利用响应面法RSM建立回归模型，研究水胶比、碱激发剂模数、碱激发剂掺量对碱激发矿渣‑制革污泥固化胶凝材料早期强度和后期强度的影响；结合渴求函数对碱激发矿渣‑制革污泥固化胶凝材料配合比进行优化，并对优化结果进行试验验证；利用XRD、SEM‑EDS、NMR等测试方法对碱激发矿渣‑制革污泥固化胶凝材料进行理化表征。本发明的实验结果表明：通过RSM建立的回归模型具有较高的精确度和可信度；激胶比为21％，激发剂模数为1，水胶比为0.37为最佳配合比，28天抗压强度可达70MP。

主权项：1.一种基于RSM的碱激发矿渣-制革污泥固化剂及其配合比优化方法，其特征在于，所述基于RSM的碱激发矿渣-制革污泥固化剂及其配合比优化方法包括：利用响应面分析法RSM建立回归模型，研究水胶比、碱激发剂模数、碱激发剂掺量对碱激发矿渣-制革污泥固化胶凝材料早期强度和后期强度的影响；结合渴求函数对碱激发矿渣-制革污泥固化胶凝材料配合比进行优化，并对优化结果进行试验验证；利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）及核磁共振（NMR）等设备对碱激发矿渣-制革污泥固化胶凝材料进行理化表征；所述基于RSM的碱激发矿渣-制革污泥固化剂及其配合比优化方法的具体过程为：步骤一，选取制革污泥，制备污泥胶凝材料；步骤二，于1天前调配好试验配比所需要的碱激发剂并密封自然冷却，按所需质量比例称取一定量的矿渣和制革污泥粉料，将其倒入搅拌锅内慢速搅拌约60s使其分布完全均匀；步骤三，配置好的碱激发剂缓缓注入搅拌锅，注入期间保持搅拌锅的慢速搅拌，注入后快速搅拌60s使其充分拌合；步骤四，将浆体倒入尺寸为40mm×40mm×40mm的三联模中，使用水泥胶砂振动台边振捣边入模，保证浆体入模时空气的排出以及避免胶凝材料的早凝导致试块的分层；步骤五，将试块置于自然养护24h后拆模，放入恒温恒湿养护箱内继续养护至7d和28d龄期，然后用无水乙醇终止水化以待微观测验，并进行抗压强度测试；所述步骤一中所述制革污泥取自河南省驻马店市平舆县某制革厂；所述污泥胶凝材料的制备过程为：利用破碎机将滤压脱水后的污泥板破碎为颗粒状后再使用破壁机运行1min，过0.15mm的筛子后再经由烘箱烘干2小时取得；所述基于RSM的碱激发矿渣-制革污泥固化剂及其配合比优化方法的试验设计包括：首先，选择模数M、激胶比RAB、水胶比RWB作为配比变量来设计试验．确定3个变量以及基本变化范围；然后，采用响应面分析法中的Box-Benhnken模式进行实验设计与数据分析；根据单因素显著性试验确定：Ｍ的区间范围为0.8-1.2，Ｍ的变化通过在水玻璃中加入NaOH和水进行调节，RAB的区间范围为18％～24％，RWB的区间范围为0.35-0.39；该区间范围所制备的碱激发矿渣-制革污泥固化体材料28d平均抗压强度达到60MPa以上；最后，优化碱激发矿渣-制革污泥固化胶凝材料配合比，以7d抗压强度、28d抗压强度为响应值对各因素分别进行单因素渐变分析。

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