一种免蒸养混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种用于预制混凝土构件的免蒸 养混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.我国建筑行业普遍保持着粗放型的现场施工方式，这种方式存在着许多 缺点：施工现场安全隐患多、制备成本高、经济环保性低劣、工程质量不易 精确控制等。基于现场施工方式的诸多缺点，预制混凝土构件应运而生。随 着基础设施建设的大力发展和建筑工业化水平的不断提高，预制混凝土构件 大量应用于实际工程建设中。现在国家大力提倡的装配式建筑更是为预制混 凝土构件的应用带来广阔前景。
3.预制混凝土构件的广泛应用，带来了我国预制混凝土构件企业数量的快 速增长。据混凝土与水泥制品协会不完全统计，截止到2020年，全国已经建 成的pc工厂超过2000家，设计的pc产能达5000～6000万立方米。目前我 国预制构件的大规模工业化生产过程中，也存在较多问题：生产企业质量管 理薄弱，预制构件的质量包括外观质量、制造精度、内在质量都有待提升。 《装配式混凝土建筑技术标准》(gb/t51231
‑
2016)规定，预制构件脱模起 吊时的混凝土强度不宜小于15mpa。为了加快模具周转，提高生产效率，预 制构件生产企业大多采用了蒸汽养护工艺。蒸汽养护工艺可以使混凝土早期 强度较快增长，在较短时间内达到预制构件脱模起吊强度，但也存在以下不 足：一是蒸汽养护工艺需要产生蒸汽，需要消耗大量能源，提升生产成本， 不符合我国提倡的节能减排理念；二是蒸汽养护会给混凝土带来热损伤，不 利于混凝土的耐久性能。基于蒸养混凝土的不足，国内外的技术人员和学者 专家进行了免蒸养混凝土的研究。研究人员通过原材料和混凝土配合比的优 化，添加各种早强剂、减水剂来制备免蒸养混凝土。
4.目前公开的，如专利号为201711331839.3，名称为一种免蒸养混凝土预 制构件及其成型方法，通过无机
‑
有机复合早强剂和晶核型早强剂按一定比例 添加到混凝土中的工艺，提高混凝土早期强度，但从其公开的测试结果可以 看出，养护时间至少需要1天。
5.如专利号为202011436701.1，专利名称为装配式建筑用c35免蒸汽养护 混凝土及其制备方法，其公开的也是“混凝土养护24小时后，将模具从养护 窑中推出，进行拆模，拆模后的混凝土构件吊装到养护池内水养至少7天， 养护池的温度t＝20
±
3℃，然后将混凝土构件吊出，码放在混凝土制品堆放 场地。”6.以上已公开的专利，养护时间都需要至少一天，对于生产量比较大的企 业，模具的占有量还是太大，生产效率还是会受到一定的影响。对于企业来 说，模具周转越快，生产效率越高。


技术实现要素：

7.基于上述问题，本发明提出一种免蒸养混凝土及其制备方法，通过同时 加入一定配比的早强剂和减水剂，制备的混凝土坍落度为120
±
30mm，通过 8小时自然养护(自然环
境温度大于15℃)，抗压强度就能达到19mpa，可达 到预制构件脱模强度要求，明显能加快模具的周转，从而提高生产效率。
8.同时本发明采用分步法加入原料，第一步将水泥、水、早强剂、减水剂、 一级粉煤灰和s95矿粉加入到搅拌机中，高速搅拌50
‑
60秒后，第二步再加 入砂子和石子，低速搅拌55
‑
65秒，制得混凝土；该方法减少了原料中水对 砂子和石子的渗透，即减少砂子和石子对水的吸收，增强混凝土的流动性， 方便浇筑到模具中。
9.本发明采用如下的技术方案实现：
10.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料包括：
11.水泥：330
‑
420kg；
12.一级粉煤灰：0
‑
80kg；
13.s95矿粉：0
‑
80kg；
14.砂子：690
‑
710kg；
15.石子：1080
‑
1100kg；
16.早强剂：5
‑
12kg；
17.减水剂：10
‑
18kg；
18.水：100
‑
114kg。
19.一种免蒸养混凝土的制备方法如下：
20.s1:将水泥330
‑
420kg、水100
‑
114kg、早强剂5
‑
12kg、减水剂10
‑
18kg、 一级粉煤灰0
‑
80kg和s95矿粉0
‑
80kg加入到搅拌机中，高速搅拌50
‑
60秒；
21.s2:再往s1中加入砂子690
‑
710kg和石子1080
‑
1100kg，低速搅拌55
‑
65 秒，制得混凝土。
22.进一步的，水泥为p
·
i 52.5水泥。
23.进一步的，早强剂为南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂；减水剂为广东红 墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂。
24.进一步的，砂子为中砂，细度模数2.3，含泥量2.5％。
25.进一步的，石子由粒径为5
‑
10mm和10
‑
25mm的碎石，按1：2混制而成。
26.进一步的，砂率为38
‑
40％。
27.本发明技术方案实现的有益效果：
28.(1)通过本发明可达到预制混凝土构件生产过程中的快速脱模强度要求和 混凝土的成本控制要求。采用本发明的免蒸养混凝土，可降低生产企业生产成 本。免除蒸养工艺，可制备高耐久性的预制混凝土构件，提高预制构件整体性 能。
29.(2)制备的混凝土坍落度为120
±
30mm。加矿物掺合料后在30℃养护条件 下，混凝土8h、12h、1d、7d抗压强度最高分别可达29.71mpa、37.91mpa、53.00pa、 76.01mpa；15℃养护条件下，混凝土8h、12h、1d、7d抗压强度最高分别可达 9.77mpa、16.81mpa、42.82pa、66.84mpa。在不掺矿物掺合料的条件下，30℃ 养护条件下，混凝土8h、12h抗压强度最高分别可达40.10mpa、46.17mpa；15℃ 养护条件下，混凝土8h、12h抗压强度最高分别可达14.1mpa、18.97mpa。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。
31.实施例1
32.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥417kg， 水103kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂10kg, 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂16.7kg；
33.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、南京苏博特sbt
‑
510超早强外加 剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中，高速搅拌 50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。然后测 试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块进行强 度测试；
34.制备的混凝土坍落度为90mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养护 为22.7mpa，11～15℃自然环境养护为18.1mpa，30℃养护为37.1mpa。
35.实施例2
36.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥417kg， 水106kg，砂子700kg，石子1097kg，南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂10.5kg， 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂16.7kg；
37.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、南京苏博特sbt
‑
510超早强外加 剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中，高速搅拌 50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。然后测 试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块进行强 度测试；
38.制备的混凝土坍落度为90mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养护 为24.9mpa，19～24℃自然环境养护为28.7mpa，30℃养护为39.5mpa。
39.实施例3
40.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥396kg， 水106kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂10.5kg, 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂16.7kg，粉煤灰21kg；
41.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、粉煤灰、南京苏博特sbt
‑
510超 早强外加剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中，高 速搅拌50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。 然后测试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块 进行强度测试；
42.制备的混凝土坍落度为156～180mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养 护为23.2mpa，21～32℃自然环境养护为35.6mpa，30℃养护为44.9mpa，9℃ 低温养护为6.2mpa。
43.实施例4
44.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥334kg， 水112kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂8.3kg, 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂12.5kg，粉煤灰41.7kg，矿粉 41.7kg；
45.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、粉煤灰、矿粉、南京苏博特sbt
‑
510 超早强外加剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中， 高速搅拌50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。 然后测试混凝土拌合物的坍落
度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块 进行强度测试；
46.制备的混凝土坍落度为170mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养护为 24.3mpa，21～24℃自然环境养护为31.5mpa，30℃养护为38.8mpa，11℃低 温养护为8.4mpa。
47.实施例5
48.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥333kg， 水113kg，砂子700kg，石子1097kg，南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂6.3kg， 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂12.5kg，粉煤灰41.7kg，矿粉 41.7kg；
49.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、粉煤灰、矿粉、南京苏博特sbt
‑
510 超早强外加剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中， 高速搅拌50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。 然后测试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块 进行强度测试；
50.制备的混凝土坍落度为120～130mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养 护为22.7mpa，25～34℃自然环境养护为35.8mpa，30℃养护为40.0mpa，15℃ 低温养护为18.7mpa。
51.实施例6
52.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥334kg， 水113kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂6.3kg， 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂12.5kg，粉煤灰41.7kg，矿粉 41.7kg；
53.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、粉煤灰、矿粉、南京苏博特sbt
‑
510 超早强外加剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中， 高速搅拌50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。 然后测试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块 进行强度测试；
54.制备的混凝土坍落度为160mm，混凝土8小时的抗压强度，标准养护为 13.1mpa，25～34℃自然环境养护为19.1mpa，30℃养护为29.7mpa，11℃低 温养护为9.8mpa；
55.混凝土1天的抗压强度，标准养护为40.6mpa，25～34℃自然环境养护为 48.2mpa，30℃养护为53.0mpa，11℃低温养护为42.8mpa；
56.混凝土7天的抗压强度，标准养护为69.1mpa，25～34℃自然环境养护为70.6mpa，30℃养护为76.0mpa，11℃低温养护为66.8mpa。
57.实施例7
58.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥417kg， 水113kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂6.3kg, 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂12.5kg；
59.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、南京苏博特sbt
‑
510超早强外加 剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中，高速搅拌 50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。然后测 试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块进行强 度测试；
60.制备的混凝土坍落度为130mm，混凝土12小时的抗压强度，标准养护为 33.1mpa，17～20℃自然环境养护为42.5mpa，30℃养护为46.2mpa，12℃低 温养护为19.0mpa。
61.实施例8
62.一种免蒸养混凝土，每立方米混凝土的制备原料为p
·
i 52.5水泥417kg， 水113kg，砂子700kg，石子1097kg,南京苏博特sbt
‑
510超早强外加剂6.3kg, 广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂12.5kg；
63.制备方法：按质量配比，先将水泥、水、南京苏博特sbt
‑
510超早强外加 剂和广东红墙csp
‑
12早强型聚羧酸高性能减水剂加入到搅拌机中，高速搅拌 50
‑
60秒；再加入砂子和石子，低速搅拌55秒，制得混凝土拌合物。然后测 试混凝土拌合物的坍落度，再将拌合物装入抗压试模，制作抗压试块进行强 度测试；
64.制备的混凝土坍落度为130mm，混凝土8小时的抗压强度，标准养护为 16.4mpa，20～24℃自然环境养护为29.9mpa，30℃养护为40.1mpa，15℃低 温养护为14.1mpa。
65.以上技术方案仅是本发明的优选实施方案，应当指出：在不脱离本发明原理 的前提下，本领域技术人员还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。