一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)裝配式建筑用蒸養(yǎng)混凝土冬季生產(chǎn)易溫縮開(kāi)裂等技術(shù)問(wèn)題，提供了一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土及其制備方法。該混凝土由硅酸鹽水泥，粉煤灰，河砂，機(jī)制砂，碎石，聚羧酸減水劑，三萜皂甙，UEA和水組成。其制備方法為，將混凝土原料攪拌成混凝土，拌合物澆筑成型后，在溫度20～25℃、相對(duì)濕度≥50％環(huán)境中靜停≥2小時(shí)，再將混凝土模塊放入窯內(nèi)，由室溫升溫至55℃～60℃，再保持恒溫7～10小時(shí)，然后降溫至室溫；模塊出窯拆模后立即表面采用聚乙烯或聚氯乙烯塑料薄膜覆蓋，再轉(zhuǎn)入0～-20℃負(fù)溫環(huán)境堆放，即得到產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)的混凝土能夠在0～-20℃條件下不開(kāi)裂，解決了冬季生產(chǎn)中的技術(shù)難題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土及其制備方法
本專利技術(shù)屬于建筑材料
，具體涉及一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土及其制備方法。
技術(shù)介紹
目前，由于裝配式建筑的技術(shù)特點(diǎn)，特別適合北方嚴(yán)寒地區(qū)。裝配式建筑用混凝土預(yù)制構(gòu)件基本上都采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式生產(chǎn)，且由于設(shè)計(jì)要求，C30混凝土應(yīng)用廣泛。當(dāng)冬季氣溫降低至0℃以下，蒸養(yǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件在轉(zhuǎn)入室外堆場(chǎng)后，由于存在較大溫差，易造成混凝土溫縮開(kāi)裂，強(qiáng)度和耐久性降低。因此，嚴(yán)寒地區(qū)的裝配式建筑構(gòu)件冬季生產(chǎn)迫切需要解決這一技術(shù)難題，而研發(fā)C30抗溫縮蒸養(yǎng)混凝土是一條有效的技術(shù)途徑。2011年國(guó)防交通工程與技術(shù)雜志第03期張先軍等發(fā)表的題為《嚴(yán)寒地區(qū)客運(yùn)專線CRTSⅠ型無(wú)砟軌道板制造蒸養(yǎng)階段裂紋控制技術(shù)》的論文中研究了哈大客專CRTSⅠ型無(wú)砟軌道板預(yù)制全部采用自動(dòng)溫控系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)。但論文只分析了蒸養(yǎng)各階段裂紋產(chǎn)生機(jī)理，提出采取延長(zhǎng)升溫階段和降溫階段的持續(xù)時(shí)間、降低恒溫階段的恒溫溫度、縮短恒溫階段時(shí)間、盡量降低芯部與表面溫度差，改進(jìn)模具保證蒸養(yǎng)棚內(nèi)濕度等技術(shù)控制裂紋產(chǎn)生，沒(méi)有涉及從原料配比和出窯覆膜等技術(shù)方面，且軌道板混凝土生產(chǎn)與裝配式混凝土生產(chǎn)存在較大差異。2012年鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)第05期張建偉等發(fā)表的題為《嚴(yán)寒地區(qū)客運(yùn)專線CRTSⅠ型無(wú)砟軌道板生產(chǎn)裂紋成因分析及工藝控制》一文中針對(duì)東北嚴(yán)寒地區(qū)氣候嚴(yán)寒的環(huán)境特征提出了工藝改進(jìn)措施和設(shè)計(jì)優(yōu)化建議，即加強(qiáng)軌道板混凝土施工過(guò)程控制，加強(qiáng)軌道板養(yǎng)護(hù)控制，規(guī)范脫模吊裝工藝，改進(jìn)蒸氣養(yǎng)護(hù)裝置和模具基礎(chǔ)設(shè)置，優(yōu)化CRTSⅠ型軌道板縱向錨穴口尺寸及結(jié)構(gòu)等，但論文中涉及軌道板和裝配式建筑用蒸養(yǎng)混凝土差異較大。2015年公路交通科技雜志第06期中曹玉宏發(fā)表的題為《淺談高寒地區(qū)預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土冬季施工技術(shù)》一文中就冬季在高寒地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工過(guò)程中，箱梁施工的控制指標(biāo)、熱工計(jì)算以及混凝土的拌制、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)中采取的措施進(jìn)行了研究，但論文中只是涉及了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁冬季制備，和裝配式建筑用混凝土制備有較大差別。中南大學(xué)龍廣成等的專利號(hào)為2010105427575的《一種蒸養(yǎng)高性能混凝土及其制備方法》專利是介紹一種蒸養(yǎng)高性能混凝土及其制備方法。涉及蒸養(yǎng)高性能混凝土制備方法包括蒸養(yǎng)制度、保濕保溫裹覆工藝以及蒸養(yǎng)后的養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施等，沒(méi)有涉及蒸養(yǎng)混凝土冬季生產(chǎn)溫縮開(kāi)裂問(wèn)題，且其采用配比原料和本專利技術(shù)差別較大。山東宏藝科技股份有限公司馮恩娟等的專利號(hào)為2010101731472的《一種低成本改性三聚氰胺高效減水劑》專利是一種在蒸養(yǎng)混凝土中應(yīng)用效果顯著的低成本改性三聚氰胺高效減水劑及其制備方法。其以尿素、三聚氰胺、甲醛、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉為主要原料，輔以氫氧化鈉和硫酸作為pH調(diào)節(jié)劑，經(jīng)一定生產(chǎn)工藝，制備淡黃色透明的三聚氰胺高效減水劑。只是單一的減水劑制備，對(duì)解決蒸養(yǎng)混凝土冬季生產(chǎn)溫縮問(wèn)題沒(méi)有涉及。江蘇博特新材料有限公司繆昌文等的專利號(hào)為201210381195.X的《一種提高蒸養(yǎng)混凝土耐久性的添加劑以及采用該添加劑處理的混凝土粗集料》專利是提高蒸養(yǎng)混凝土耐久性的添加劑以及采用該活加劑處理的混凝土粗集料的制備與應(yīng)用方法，是以氫氧化鈣結(jié)晶抑制劑和鈣礬石結(jié)晶抑制劑為有效成分，主要是通過(guò)骨料處理的方式提高蒸養(yǎng)混凝土的耐久性，對(duì)蒸養(yǎng)混凝土冬季生產(chǎn)抗溫縮開(kāi)裂問(wèn)題沒(méi)有涉及。總之，現(xiàn)有的研究成果和論文大多是針對(duì)路橋高強(qiáng)度等級(jí)蒸養(yǎng)混凝土冬季負(fù)溫條件下制備，和單一外加劑在蒸養(yǎng)混凝土中應(yīng)用方面的研究，而對(duì)于適宜裝配式建筑用抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土冬季配比及制備技術(shù)幾乎沒(méi)有。隨著裝配式建筑在嚴(yán)寒地區(qū)的大量應(yīng)用，預(yù)制蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土構(gòu)件冬季產(chǎn)能的提高，迫切需要研發(fā)C30等級(jí)抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，以解決冬季生產(chǎn)的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土及其制備方法。該混凝土在0～-20℃條件下不開(kāi)裂，解決了冬季生產(chǎn)中的技術(shù)難題；該制備方法簡(jiǎn)便易實(shí)施。一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，由硅酸鹽水泥、粉煤灰、河砂、機(jī)制砂、碎石、聚羧酸減水劑、三萜皂甙、UEA(U型高效混凝土膨脹劑)和水組成；各組分的百分含量分別為：硅酸鹽水泥8.5％～10.0％，粉煤灰4.0％～4.5％，河砂16.0％～26.0％，機(jī)制砂10.0％～16.0％，碎石41.5％～45.0％，聚羧酸減水劑0.8％～1.0％，三萜皂甙0.01％～0.03％，UEA2.0％～4.5％，水4.8％～5.5％；上述混凝土中的河砂和機(jī)制砂的規(guī)格均為中砂；上述混凝土中的碎石粒徑為5～20mm；上述混凝土中的聚羧酸減水劑為15～25wt％固含量的聚羧酸減水劑，較好的為20wt％固含量的聚羧酸減水劑。上述C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土的制備方法，包括如下步驟：(1)混料按上述混凝土的組分比例：硅酸鹽水泥8.5％～10.0％、粉煤灰4.0％～4.5％、河砂16.0％～26.0％、機(jī)制砂10.0％～16.0％、5～20mm碎石41.5％～45.0％、20wt％固含量聚羧酸減水劑0.8％～1.0％、三萜皂甙0.01％～0.03％、UEA2.0％～4.5％、水4.8％～5.5％取原料，先將聚羧酸減水劑、三萜皂甙和水以外的固體原料干拌均勻，然后將聚羧酸減水劑、三萜皂甙和水混勻后，加入固體原料中，攪拌至混凝土拌合物完全均勻；所述河砂和機(jī)制砂的規(guī)格均為中砂；所述碎石粒徑為5～20mm；所述聚羧酸減水劑為15～25wt％固含量的聚羧酸減水劑，較好的為20wt％固含量的聚羧酸減水劑；(2)澆筑靜停將混凝土拌合物澆筑成型后，在溫度20～25℃、相對(duì)濕度≥50％環(huán)境中靜停≥2小時(shí)；(3)蒸汽養(yǎng)護(hù)將成型的混凝土模塊放入窯內(nèi)，由室溫以≤3℃/10min的升溫速度升溫至55℃～60℃，再保溫7～10小時(shí)，然后以≤2℃/10min的降溫速度降溫至室溫后出窯；模塊出窯拆模后立即表面采用聚乙烯或聚氯乙烯塑料薄膜覆蓋，再轉(zhuǎn)入0～-20℃的負(fù)溫環(huán)境堆放，即得到C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土；較好的，可根據(jù)室外環(huán)境溫度調(diào)整蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土配方及制備方法：室外環(huán)境氣溫由0℃起，每降低5℃，硅酸鹽水泥用量增加0.3～0.5％，機(jī)制砂用量增加1％～2％，碎石用量增加0.5％～1.5％，三萜皂甙用量增加0.001％～0.005％，水用量降低0.1％～0.2％，靜停時(shí)間增加10～20分鐘，升溫速度降低0.3～0.5℃/10min，恒溫時(shí)間增加30～90分鐘，降溫速度降低0.1～0.3℃/10min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：1、本專利技術(shù)的混凝土能夠在0～-20℃條件下不開(kāi)裂，解決了冬季生產(chǎn)中的技術(shù)難題。2、本專利技術(shù)提供了根據(jù)冬季環(huán)境溫度變化，調(diào)整蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土原材料重量百分比和蒸養(yǎng)制度的方法，保證最低溫度0℃以下抗溫縮開(kāi)裂蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土的正常生產(chǎn)。具體實(shí)施方式實(shí)施例中所用的普通硅酸鹽水泥、聚羧酸減水劑、三萜皂甙、UEA均為市購(gòu)，其中，三萜皂甙為油茶籽提取物。實(shí)施例1一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，各組分的百分含量分別為：普通硅酸鹽水泥8.5％，粉煤灰4.5％，河砂中砂24.5％，機(jī)制砂中砂10.0％，5～20mm碎石41.5％、15wt％固含量聚羧酸減水劑1.0％，三萜皂甙0.01％、UEA4.5％，水5.5％。制備方法本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，其特征在于，由硅酸鹽水泥、粉煤灰、河砂、機(jī)制砂、碎石、聚羧酸減水劑、三萜皂甙、UEA和水組成；其中，所述混凝土各組分的質(zhì)量百分含量分別為：硅酸鹽水泥8.5％～10.0％，粉煤灰4.0％～4.5％，河砂16.0％～26.0％，機(jī)制砂10.0％～16.0％，碎石41.5％～45.0％，聚羧酸減水劑0.8％～1.0％，三萜皂甙0.01％～0.03％，UEA2.0％～4.5％，水4.8％～5.5％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，其特征在于，由硅酸鹽水泥、粉煤灰、河砂、機(jī)制砂、碎石、聚羧酸減水劑、三萜皂甙、UEA和水組成，并經(jīng)過(guò)混料、澆筑靜停、蒸汽養(yǎng)護(hù)制得；其中，所述混凝土各組分的質(zhì)量百分含量分別為：硅酸鹽水泥8.5％～10.0％，粉煤灰4.0％～4.5％，河砂16.0％～26.0％，機(jī)制砂10.0％～16.0％，碎石41.5％～45.0％，聚羧酸減水劑0.8％～1.0％，三萜皂甙0.01％～0.03％，UEA2.0％～4.5％，水4.8％～5.5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，其特征在于，所述河砂和機(jī)制砂的規(guī)格均為中砂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，其特征在于，所述碎石粒徑為5～20mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土，其特征在于，所述聚羧酸減水劑為15～25wt％固含量的聚羧酸減水劑。5.權(quán)利要求1所述的一種C30抗溫縮開(kāi)裂蒸養(yǎng)混凝土的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)混料按照硅酸鹽水泥8.5％～10.0％、粉煤灰4.0％～4.5％、河砂16.0％～26.0％、機(jī)制砂10.0％～16.0％、碎石41.5％～45.0％、聚羧酸減水劑0.8％～1.0％、三萜皂甙0.01％～0.03％、UEA2.0％～4.5％、水4.8％～5.5％的質(zhì)量百分含量比例取原料，先將聚羧酸減水劑、三萜皂甙和水以外的固體原...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李曉，丁向群，佟鈺，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽(yáng)建筑大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：遼寧;21