有储热功能的免蒸养超高性能混凝土预制板的制备方法与流程

文档序号:15198710发布日期:2018-08-19 02:47阅读:779来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及有储热功能的免蒸养超高性能混凝土预制板的制备方法。



背景技术:

超高性能混凝土,简称uhpc,是过去几十年中最具有创新型的水泥基工程材料,其具有超高强度、低脆性和优异的耐久性,可以有效地弥补普通混凝土的诸多缺点。目前国内很少有企业使用uhpc制备装配式预制构件,但国外许多大型企业如法国拉法基已经开展了相关研究,并进行了商业应用。

在生产uhpc预制构件过程中,为获得更高的强度,通常采用蒸压养护,或蒸汽养护的工艺,大大降低了生产效率,增加了生产成本。此外,由于水灰比较低所制备出来的混凝土流动性相对较差,很难达到力学性能与工作性能兼得的效果。装配式建筑是未来建筑业的发展方向,必须考虑装配式建筑的能耗问题,但传统的预制构件没有设置相应的降低能耗的功能,对在未来装配式建筑的能耗提出了严峻的考验。

cn105541231公开了一种可控温混凝土,其所用原料按重量份计包括:粘结料70-80份、短切碳纤维10-15份、镀铜钢纤维0.5-0.8份、胶粉0.8-1.0份、减水剂0.1-0.3份、消泡剂0.05-0.10份;其制备方法是将上述各原料与骨料混合后加水拌匀,经浇筑、养护制得。减水剂是聚羧酸减水剂。其在高温条件下降温功效显著,在低温条件下具有储热功能,可有效延长高速公路的使用年限。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述现状,旨在提供一种有免蒸养早强的效果,有较高的储热性能和力学性能的有储热功能的免蒸养超高性能混凝土预制板的制备方法。

本发明目的的实现方式为,有储热功能的免蒸养超高性能混凝土预制板的制备方法,具体步骤如下:

1)将质量份数细骨料1200-1250份、水泥540-640份、湿磨超细粉煤灰或湿磨粉煤灰40-50份,硅灰50-100份、钢纤维150-180份、湿磨石灰石微粉50-60份在搅拌机中搅拌5min;

所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁,力学性能>15μn,相变温度20-25℃,热焓>150j/g,粒径为0.6-1μm的胶囊;

2)将质量份数120-150的水与2.5-5份减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

所述减水剂为减水率>40%的两性减水剂;

3)将质量份数80-100份的水与2.5-5份减水剂及5-10份四丁基溴化铵混合均匀,与微纳米储热胶囊50-100份一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料;

所述减水剂为减水率不小于40%的两性减水剂;

4)将步骤3)所得的混合料进行布料;

5)对步骤4)所布料进行养护,养护至强度达到要求,得超高性能混凝土预制板。

本发明的有益效果是:

1.采用最紧密堆积理论,使用1-2μm粉煤灰,0.6-1μm储热胶囊及0.2-0.6μm石灰石粉堆积达到减少孔隙及对水化产物晶核诱导,同时利用两性减水剂分散水泥矿物中的硅酸盐矿物与铝酸盐矿物,从而达到免蒸养早强的效果。

2.使用高稳定性无机晶体包覆的储热胶囊,一方面具有较高的储热性能,另一方面消除传统储热胶囊对混凝土力学性能不利的影响,从而达到力学性能与热性能的协同提升。

具体实施方式

本发明采用有机铵盐加速粉煤灰及水泥胶凝材料的水解速率,快速提高胶凝材料体系孔溶液离子浓度,为水化产物生成提供必要物质支撑;粉煤灰、石灰石粉、储热胶囊三者粒径进行优化匹配,最大程度降低胶凝材料体系孔结构,三者所属粒径范围均能够对胶凝材料体系水化产物起到晶核诱导的作用,促进材料水化产物快速成核沉淀,构建早期微观结构。利用两性分散剂对硅酸盐矿物及铝酸盐矿物进行共同分散,消除铝酸盐矿物分散不均导致的延迟钙矾石生成,从而根除延迟钙矾石对超高性能混凝土体积稳定性的不利影响,并起到铝酸盐矿物水化产物分散强化的效果,进一步提高超高性能混凝土的早期强度。上述功能共同作用达到免蒸养早强的效果。

无机晶体为壁材的储热胶囊导热系数较高,热稳定性好,力学性能优异,能够胶凝材料基体粘接紧密,一方面通过分散强化提高超高性能混凝土的强度,另一方面与基体的紧密粘结结构为热传输提供高效“微环境”,大大提高了热交换效率。

本发明将细骨料、水泥、湿磨超细粉煤灰或湿磨粉煤灰,硅灰、钢纤维、湿磨石灰石微粉搅拌,将水与减水剂混合均匀,倒入其中,将水与减水剂及四丁基溴化铵混合均匀,与微纳米储热胶囊一起倒入其中搅拌,得混合料;混合料进行布料;布料养护至强度达到要求,得超高性能混凝土预制板。

所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁,力学性能>15μn,相变温度为20-25℃,热焓>150j/g,粒径为0.6-1μm。

所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥、比表面积为350-370m2/kg,28天抗压强度>48mpa。

所述湿磨超细粉煤灰为利用湿磨制备技术对含碳量<2%的普通粉煤灰处理制得,以避免团聚,粒径1-2μm,固含量50%。

所述减水剂为两性减水剂,减水率>40%。所述细骨料为细度模数为2.5-3.2的石英砂。所述钢纤维长度为0.5-2mm,长径比为10:1-30:1.

所述湿磨石灰石粉为湿磨制备技术磨细处理的石灰石,以避免团聚,平均粒径为0.2-0.6μm,固含量50%。

下面结合实施例详述本发明:

实施例1

1)将质量份数细骨料1200份、水泥540份、湿磨超细粉煤灰40份,硅灰80份、钢纤维150份、湿磨石灰石微粉60份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数150的水与5份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数100份的水与5份两性减水剂及5份四丁基溴化铵混合均匀,与80份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料;

4)将步骤3)所得的混合料进行布料;

5)对步骤4)所布料进行养护,养护至强度达到要求,得超高性能混凝土预制板。

实施例2、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1210份、水泥560份、湿磨超细粉煤灰42份,硅灰50份、钢纤维160份、湿磨石灰石微粉51份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数144的水与2.5份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数96份的水与2.5份减水剂及10份四丁基溴化铵混合均匀,与90份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

实施例3、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1250份、水泥580份、湿磨超细粉煤灰44份,硅灰60份、钢纤维180份、湿磨石灰石微粉52份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数138的水与3份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数92份的水与3份两性减水剂及6份四丁基溴化铵混合均匀,与75份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

实施例4、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1240份、水泥600份、湿磨超细粉煤灰50份,硅灰70份、钢纤维155份、湿磨石灰石微粉50份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数129的水与3.5份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数86份的水与3.5份两性减水剂及7份四丁基溴化铵混合均匀,与50份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

实施例5、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1240份、水泥610份、湿磨超细粉煤灰46份,硅灰80份、钢纤维175份、湿磨石灰石微粉55份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数132的水与4份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数88份的水与4份两性减水剂及8份四丁基溴化铵混合均匀,与100份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

实施例6、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1220份、水泥630份、湿磨超细粉煤灰48份,硅灰100份、钢纤维165份、湿磨石灰石微粉57份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数126的水与4.5份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数84份的水与4.5份两性减水剂及9份四丁基溴化铵混合均匀,与70份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

实施例7、同实施例1,不同的是,

1)将质量份数细骨料1210份、水泥640份、湿磨超细粉煤灰43份,硅灰90份、钢纤维160份、湿磨石灰石微粉59份在搅拌机中搅拌5min;

2)将质量份数120的水与2.5份两性减水剂混合均匀,倒入搅拌机中搅拌2min;

3)将质量份数80份的水与2.5份两性减水剂及5份四丁基溴化铵混合均匀,与60份微纳米储热胶囊一起倒入搅拌机搅拌2min,得混合料。

本申请人对上述各实施例所制备的混凝土的性能作了测试,具体结果见下表:

从表中可见,本发明所制备的混凝土扩展度大、抗压抗折强度高、免蒸养、有相当高的储热性能。

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