一种混凝土支撑件及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】一种混凝土支撑件及其制备工艺，属于建筑用支撑件【技术领域】。其特征在于，所述的支撑件本体为类长方体，支撑件本体顶面上开设有钢筋槽，所述的支撑件本体的长度（L）与建筑墙体厚度相适应，所述支撑件本体的原料组成质量比为水泥：石屑：水=100：480~550：43~63；石屑颗粒粒径D≤0.1cm的石屑占石屑总量的30~40%。本工艺采用侧面成型钢筋槽。并在压制1~4s后立即脱模养护。本发明支撑件养护时间短、初期强度高、与建筑物的混凝土适应，工艺过程方便快捷，牢固不易松散，制备工期短、使用便捷。
【专利说明】一种混凝土支撑件及其制备工艺
【技术领域】
[0001] 一种混凝土支撑件及其制备工艺，属于建筑用支撑件【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 钢筋混凝土建筑结构建设过程中，浇筑混凝土墙体前需要先扎结钢筋框架。侧面 墙体钢筋框架的扎结过程中，需要在模板与钢筋间加垫支撑件来确定混凝土构件保护层厚 度并保证钢筋框架同一深度。支撑件规格不统一会导致露筋。
[0003] 目前混凝土支撑件的原料主要是水泥与沙，也有的混凝土支撑件使用石屑代替部 分沙子作为混凝土支撑件原料。随着环保政策的推行，河沙和海沙的使用被取代是必然趋 势。以石屑代替沙子来制备支撑件是未来该类产品的发展趋势。但是发明人在实践中发现， 采用石屑完全取代沙而制备混凝土支撑件的过程中存在较多的问题：1、混凝土支撑件制备 周期长，在压制成型后需要的养护时间长，养护需要在14天左右；2、混凝土支撑件强度低， 在钢筋铺设和维护的过程中容易造成损坏或开裂，钢筋框架扎结完成后替换混凝土支撑件 较麻烦；3、混凝土支撑件只考虑到垫设时的高度标准要求，不注意在混凝土浇筑后与混凝 土支撑件间的粘接强度；4、混凝土支撑件与建筑物的混凝土基本结构具有不同的膨胀收缩 t匕，造成混凝土支撑件脱落，接触面开裂，空气中的水分从缝隙渗入到钢筋表面，使得钢筋 发生电化学腐蚀，腐蚀的钢筋会体积膨胀从而进一步破坏混凝土结构，缩短建筑的使用期 限；5、制作过程中，混凝土支撑件的压制工艺采用正面压制，即从设置钢筋槽的一面下压， 以成型钢筋槽，因为不同批次间混凝土的流动性差距或/和不同压制工具的压力不同，使 的混凝土支撑件的钢筋槽底部与混凝土支撑件本体底面间的距离不统一，在垫设钢筋时导 致钢筋面不平整。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种成型速度快，养护时 间短，强度高，与建筑物的混凝土适应良好的混凝土支撑件及其制备工艺。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该混凝土支撑件，包括支撑件本 体，其特征在于：所述的支撑件本体为类长方体，支撑件本体顶面上开设有钢筋槽，所述的 支撑件本体的长度与建筑墙体厚度相适应，所述支撑件本体的原料配伍按重量份计：水泥 100份，石屑48(Γ550份，水43?63份，其中，石屑与水按1 :0.09?0. 11配比，石屑颗粒粒径 D < 0. lcm的石屑占石屑总量的30?40%。
[0006] 优选的，所述支撑件本体的原料配伍按重量份计：水泥100份，石屑50(Γ520份，水 52~55份，其中，石屑与水按1 :0. 1、. 105配比，石屑颗粒粒径D < 0. lcm的石屑占石屑总 量的32~35%。在此原料配比制得的混凝土支撑件在达到适当含水率时具有最大的强度，与 混凝土基本结构的相适应性最佳。
[0007] 发明人在实现本发明的过程中发现，石屑的片状结构会严重影响混凝土的活易 性，为实现压实后直接脱模，需要对原料进行细致配伍。如果水泥、石屑和水之间的比例调 节不恰当或石屑的颗粒级配选择不恰当，会直接导致在填模时无法快速振荡填实或在脱模 时达不到立即脱模成型的强度，出现物料散落、支撑件形状、规格不统一，甚至导致成型支 撑件开裂。为此，本发明需控制水与石屑比例在0.09、. 11 :1之间，特别是当水与石屑比例 为0. 1~0. 105:1时，制得的混凝土支撑件达到最佳含水率，支撑件强度最好，与混凝土基本 结构的相适应性最佳。
[0008] 所述的石屑根据石屑颗粒粒径D不同，其质量百分比组成为：D<0. 1cm的石屑占 30?40%、0· lcm < D 彡 0· 2cm 的石屑占 25?35%、0· 2cm < D 彡 0· 3cm 的石屑占 20?30%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑占14?18%。
[0009] 优选的，所述的石屑根据颗粒粒径D不同，其质量百分比组成为：D < 0. 1cm的石 屑占35?40%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占25?30%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20?25%、 0· 3cm < D < 0· 5cm 的石屑占 14?15%。
[0010] 石屑的颗粒级配是影响混凝土半湿料坍落度和泌水率的关键因素。在此优选的颗 粒级配下，混凝土半湿料的振动填实率更高，制得的支撑件石屑分布更均匀。
[0011] 本发明水泥、石屑和水的质量比在混合后形成一种半湿料，水泥、石屑和水三种物 料间的搭配来调节混凝土流动性和泌水率，形成的坍落度能够保证模具的快速填实。由于 单个支撑件模具的体积相对较小，所形成的填充的相对比表面积大，相对填充摩擦力大，若 没有足够的流动性，容易模具填充不充实。本发明物料配比混合后得到的半湿料流动性能 远高于硬性水泥砂浆。同时本发明物料配比混合后得到的半湿料能够在模具中压制后立即 进行脱模，即能够形成足够强度而不散落。半湿料的泌水率在加压后会快速溢出部分水分， 使得在压制后物料间具有足够的粘接强度而实现立即脱模，支撑件的加工速率大大加快。 传统经验可知物料的浆料流动态越好填模越快、压制后初期强度越高脱模越早，支撑件制 备速率越快。但是浆料流动态和压制后初期强度成一种此消彼长的状态，两者间只能消耗 一方而提高另一方，本发明通过水泥和石屑的搭配来调节泌水率，在施压中消耗部分水分， 既保证所得半湿料的流动态又保证压制后初期强度，并实现压制后立即脱模。
[0012] 本发明以简单的原料制备与建筑物的混凝土基本结构适应性好的混凝土支撑件， 解决了建筑混凝土干燥过程中搭接面开裂的问题，以及建筑物在以后长期使用中的开裂问 题。本发明干燥后的混凝土支撑件利用石屑颗粒级配控制膨胀收缩比和表面的吸水性。混 凝土支撑件作为一种体积较小的预制材料，无法做到膨胀收缩比与不同的建筑混凝土完全 一制。本发明通过控制混凝土成分，使其膨胀收缩特性接近天然石材，使建筑混凝土在浇筑 后与支撑件形成一种类似混凝土配制过程中添加石子集料的体系，利用石屑颗粒级配控制 的支撑件吸水性，在支撑的钢筋框架上浇筑混凝土后能够与建筑混凝土有效地实现快速静 态结合，干燥后在遇到水淋湿时同步吸水，避免了由于膨胀收缩比不同造成的开裂和脱落， 延长建筑使用寿命。
[0013] 混凝土支撑件为细长的长方体，在钢筋网扎结时两端担放在钢筋网上，在模板扎 好进行墙体浇筑时，浇筑混凝土从高空落下会对混凝土支撑件造成较强的冲击力度，所以 混凝土支撑件需要较大的轴心抗压强度。本发明通过原料配比的设计使得支撑件虽然细长 但是抗压/剪强度不变，轴心抗压强度达到22N/mm 2以上。
[0014] 所述的混凝土支撑件干燥后的比重为195(T2080kg/m3,轴心抗压强度大于21N/ cm2。
[0015] 所述钢筋槽的中心线与近端面距离d为15mnT50mm。
[0016] 优选的，水泥可采用42. 5普通硅酸盐水泥。发明采用42. 5普通硅酸盐水泥除了 增加混凝土支撑件的强度外，主要是利用42. 5普通硅酸盐水泥得到的支撑件干燥速率与 本发明要求相适应。采用42. 5普通硅酸盐水泥制得的支撑件在达到适当含水率时在浇筑 上混凝土后又会形成最佳的吸水率，与浇筑混凝土有机的结合。
[0017] 一种如上所述混凝土支撑件的制备工艺，其特征在于，制备工艺步骤为： 1) 混料：按石屑颗粒粒径D筛取石屑，并按所述原料配伍进行配料，混合后连续搅拌获 得半湿料； 2) 布料：将半湿料注入下模，下模在振动台作用下振动0. 3~ls使半湿料填实； 3) 压实成型：上模下压的同时下模在振动台作用下振动使半湿料压实，压实后支撑件 立即脱模成型，压实时间为l~4s，下压强度为5~10MPa ; 4) 养护：成型支撑件在自然条件下养护2(T22h即得。
[0018] 所述每个下模侧面上纵向开设有向模具内凸出的钢筋槽预设槽，所述上模底面与 下模上开口形状相适应。采用纵向排列方式，根据实际尺寸，所述下模可同时排列设置有 100?250 个。
[0019] 所述振动台上下振动，振动频率为50~90次/秒。原料搅拌混合后得到的混凝土 半湿料具有合适的坍落度，能够在振动条件下在体积较小的下模具内快速填实。混凝土半 湿料具有合适的泌水率，保证在振动填实后，支撑件上下石屑分布均匀，能达到适当含水率 并具有所需的初期强度。
[0020] 本发明支撑件的制备工艺主要有两方面特点。一是采用的模具和压制方式为侧面 纵向压制，模具将决定支撑件厚度的钢筋槽预设槽设置在侧面上，压制过程中无需考虑分 次压制时不同的压强造成支撑件厚度不统一。纵向压制所施加的压强只要保证将混凝土半 湿料压实即能轻松保证厚度的绝对统一。同时在成型支撑件后脱模时方便，不会产生阻碍。 此外，纵向压制使得模具排列方式更加紧凑，最多可同时排列72个支撑件模具一起压制， 提高生产效率。二是支撑件在短短l~4s的压实后立即脱模成型，养护时间也只有20~22h。 整体制备过程工期短、速率高，这主要得益于本发明的物料配比，所得半湿料具有混合后的 流动态和压制后初期强度。由于本发明的支撑件成型后强度高、耗水量小，在自然条件下养 护20~22h即可作为成品，具有足够强度。
[0021] 由于混凝土支撑件用于钢筋铺设，而且体积较小，所以对混凝土支撑件的规整程 度要求较高，相互之间的长、宽、高等要素间差距要求严格。这就不同于传统混凝土砖的要 求，传统的混凝土砖虽然也能够在短时间内充模、脱模，但是因为砖块在使用过程中有灰浆 层的调整且本身体积较大，对混凝土砖规格差距要求不严格，砖块相互之间的规格差距较 大。本发明利用原料配比，石屑粒径搭配，压制方法等要素综合调节，使得体积小、规格差距 要求极为严格的混凝土支撑件实现的快速冲模和立即脱模，并将规格差距限制在极小的范 围内。
[0022] 与现有技术相比，本发明的混凝土支撑件及其制备工艺所具有的有益效果是：本 发明在解决混凝土建筑干燥过程中搭接面开裂的问题的同时还解决了建筑物在以后长期 使用中的开裂问题。本发明的配料只有水泥、水和石屑，去除了开采对环境有害的河沙和海 沙。本发明通过石屑的颗粒级配，调节了混凝土的活易性，使水泥、水和石屑的配比满足支 撑件小体积模具的填充要求，实现快速填充、立即脱模。本发明的制备工艺过程方便快捷， 混凝土支撑件内实，牢固不易松散，制备工期短、使用便捷。降低了生产成本和工人的劳动 强度，提高了生产效率。本发明采用模具和压制方式为纵向压制，将决定支撑件厚度的钢 筋槽预设槽设置在侧面上，压制只要保证将混凝土半湿料压实即能轻松保证厚度的绝对统 一。本发明设纵向的钢筋槽，便于纵向压制，同时方便支撑件成型脱模，施工工序简单，质量 稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为本发明实施例1混凝土支撑件的结构示意图。
[0024] 图2为本发明实施例2混凝土支撑件的结构示意图。
[0025] 图3为本发明一种上述混凝土支撑件的制备工艺所用模具单个模具槽与上模配 合示意图。
[0026] 其中，1、下模具2、下模具钢筋槽预设槽3、模具上开口 4、上模具5、上模具 钢筋槽预设槽6、连接杆7、模具框板8、振动台9、支撑件本体10、钢筋槽；支撑件 本体长L、支撑件本体宽W、支撑件本体高H，钢筋槽中心线与其近端面距离d、钢筋槽底部与 支撑件本体底面间的距离h。
【具体实施方式】
[0027] 实施例1是本发明施工工艺所用模具的最佳实施例，下面结合附图1~3和实施例 对本发明做进一步说明。
[0028] 实施例1 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑510份，水54份配料制作混凝土支撑 件。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占 37%、0· lcm < D < 0· 2cm 的石屑占 28%、0· 2cm < D < 0· 3cm 的石屑占 20%、0· 3cm < D < 0· 5cm 的石屑占15%。石屑与水的重量比为1:0. 105。所制作的支撑件本体近似细条状长方体结 构，垫块本体上表面左右两侧各开设有一道钢筋槽，支撑件本体长L180mm、支撑件本体宽 W23mm、支撑件本体高H25mm。
[0029] 2)参照附图1、3设计制备混凝土支撑件的模具，54个下模具1排布在同一模具框 板7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上对称开 设向模具内凸出的一条纵向的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与其 近端面距离为20mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为15mm。上模具4的底面与 下模具1的模具上开口 3形状相适应，上模具4通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0030] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以60次/s的频率振动0. 5s使半湿料填实下模具1 ;上模具4下压，下压 压强为8MPa，压实时间为1.5s，下压的同时下模在振动台作用下振动使半湿料压实，压实 的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0031] 4)成型支撑件在25°C下养护20h即得。
[0032] 同批制备540块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为20. 00mm，540块测试支撑件间该距 离的方差为0. 07 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为15. 04mm，500块测试支 撑件间该距离的方差为〇. 08 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2045kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0033] 实施例2 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑480份，水48份配料制作支撑件本 体长L140mm、支撑件本体宽W20mm、支撑件本体高H20mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为D < 0. lcm 的石屑占30%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占30%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占26%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占14%。石屑与水的重量比为1 :0. 1。
[0034] 2)参照附图2设计制备混凝土支撑件的模具，72个下模具1排布在同一模具框板 7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对称 开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2的凸出部内沿与其 近端面距离为20mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为15mm。上模具4的底面与 下模具1的模具上开口 3形状相适应，上模具4通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0035] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以50次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为ls，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0036] 4)成型支撑件在25°C下养护22h即得。
[0037] 同批制备720块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽10内沿与端面距离d平均为19. 98mm，500块测试支撑件间该距离 的方差为〇. 13 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为15. 04mm，720块测试支撑 件间该距离的方差为〇. 15 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2080kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0038] 实施例3 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑520份，水55份配料制作支撑件本 体长L250mm、支撑件本体宽W30mm、支撑件本体高H30mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占30%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占31%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占25%、0· 3cm < D彡0. 5cm的石屑占14%。石屑与水的重量比为1 :0. 106。
[0039] 2)参照附图1、3设计制备混凝土支撑件的模具，38个下模具1排布在同一模具框 板7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对 称开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与端面距 离为30mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为20mm。上模具4的底面与下模具1 的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模具4 通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0040] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以80次/s的频率振动0. 3s，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下 压，单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为1. 5s，下压的同时下模在振动台作用下振 动使半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0041] 4)成型支撑件在35°C下养护20h即得。
[0042] 同批制备380块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为30. 01mm，400块测试支撑件间该距 离的方差为〇. 17 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为20. 04mm，380块测试支 撑件间该距离的方差为〇. 12 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2040kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0043] 实施例4 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑500份，水52份配料制作支撑件本 体长L200mm、支撑件本体宽W30mm、支撑件本体高H45mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占40%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占25%、0· 2cm < D彡(λ 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占15%。石屑与水的重量比为1 :0. 104。
[0044] 2)参照附图1、3设计制备混凝土支撑件的模具，54个下模具1排布在同一模具框 板7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对 称开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与端面距 离为60mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为30mm。上模具4的底面与下模具1 的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模具4 通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0045] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以50次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为2s，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0046] 4)成型支撑件在25°C下养护22h即得。
[0047] 同批制备540块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为60. 04mm，540块测试支撑件间该距 离的方差为〇. 18 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为30mm，400块测试支撑 件间该距离的方差为〇. 16 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2060kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0048] 实施例5 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑515份，水54份配料制作支撑件本 体长L300mm、支撑件本体宽W30mm、支撑件本体高H30mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占32%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占31%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占22%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占15%。石屑与水的重量比为1 :0. 105。
[0049] 2)参照附图1、3设计制备混凝土支撑件的模具，30个下模具1排布在同一模具框 板7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对 称开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与端面距 离为30mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为20mm。上模具4的底面与下模具1 的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模具4 通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0050] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以90次/s的频率振动0. 3s，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下 压，单个上模具4的下压压强为5MPa，压实时间为4s，下压的同时下模在振动台作用下振动 使半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0051] 4)成型支撑件在30°C下养护20h即得。
[0052] 同批制备300块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为2. 9g，说明脱模过程基本 无散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为30. 01_，300块测试支撑件间该 距离的方差为〇. 15 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为20. 03mm，500块测试 支撑件间该距离的方差为〇. 10 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2040kg/m3。 支撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝 土结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0053] 实施例6 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑480份，水43份配料制作支撑件本 体长L350mm、支撑件本体宽W30mm、支撑件本体高H45mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占35%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占29%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占22%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占14%。石屑与水的重量比为1 :0. 09。
[0054] 2)参照附图1、3设计制备混凝土支撑件的模具，17个下模具1排布在同一模具框 板7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对 称开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与端面距 离为60mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为30mm。上模具4的底面与下模具1 的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模具4 通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0055] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以70次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为2s，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0056] 4)成型支撑件在20°C下养护22h即得。
[0057] 同批制备340块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3. 3g，说明脱模过程基本 无散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为60. 02_，500块测试支撑件间该 距离的方差为〇. 21 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为30. 01mm，340块测试 支撑件间该距离的方差为〇. 20 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在2060kg/m3。 支撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝 土结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0058] 实施例7 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水63份配料制作支撑件本 体长L140mm、支撑件本体宽W20mm、支撑件本体高H20mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占33%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占29%、0· 2cm < D彡(λ 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D彡0. 5cm的石屑占18%。石屑与水的重量比为1 :0. 11。
[0059] 2)参照附图2设计制备混凝土支撑件的模具，72个下模具1排布在同一模具框板 7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对称 开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2的凸出部内沿与端 面距离为20mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为15mm。上模具4的底面与下模 具1的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模 具4通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0060] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以60次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为4s，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0061] 4)成型支撑件在25°C下养护21h即得。
[0062] 同批制备720块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为3g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽10内沿与端面距离d平均为20. 01mm，500块测试支撑件间该距离 的方差为〇. 18 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为15. 04mm，720块测试支撑 件间该距离的方差为〇. 16 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在1950kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0063] 实施例8 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水63份配料制作支撑件本 体长L140mm、支撑件本体宽W20mm、支撑件本体高H20mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占30%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占35%、0· 2cm < D彡(λ 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占15%。石屑与水的重量比为1 :0. 11。
[0064] 2)参照附图2设计制备混凝土支撑件的模具，72个下模具1排布在同一模具框板 7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对称 开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2的凸出部内沿与端 面距离为20mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为15mm。上模具4的底面与下模 具1的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模 具4通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0065] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以60次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为lOMPa，压实时间为ls，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0066] 4)成型支撑件在25°C下养护2lh即得。
[0067] 同批制备720块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为4g，说明脱模过程基本无 散落。卡齿测量钢筋槽10内沿与端面距离d平均为20. 01mm，500块测试支撑件间该距离 的方差为〇. 17 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为15. 03mm，720块测试支撑 件间该距离的方差为〇. 17 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在1950kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0068] 实施例9 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水63份配料制作支撑件本 体长L140mm、支撑件本体宽W20mm、支撑件本体高H20mm的混凝土支撑件。支撑件本体形 状同实施例1。其中石屑采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm 的石屑占30%、0· lcm < D彡0· 2cm的石屑占25%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占30%、0· 3cm < D < 0. 5cm的石屑占15%。石屑与水的重量比为1 :0. 11。
[0069] 2)参照附图2设计制备混凝土支撑件的模具，72个下模具1排布在同一模具框板 7上，模具上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1两端的侧面上纵向对称 开设有向模具内凸出的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2的凸出部内沿与端 面距离为20mm，下模具钢筋槽预设槽2与相对面间的距离为15mm。上模具4的底面与下模 具1的模具上开口 3形状相适应，在与下模具1对应侧有上模具钢筋槽预设槽5开口，上模 具4通过连接杆6与支撑件压制机连接。
[0070] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以60次/s的频率振动ls，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下压， 单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为4s，下压的同时下模在振动台作用下振动使 半湿料压实，压实的混凝土半湿料脱模，支撑件成型。
[0071] 4)成型支撑件在25°C下养护21h即得。
[0072] 同批制备720块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为4. 3g，说明脱模过程基本 无散落。卡齿测量钢筋槽10内沿与端面距离d平均为20. 01mm，500块测试支撑件间该距 离的方差为〇. 16 ;钢筋槽底部与支撑件本体底面间的距离h平均为15. 07mm，720块测试支 撑件间该距离的方差为〇. 16 ;支撑件形状统一。检测混凝土支撑件的比重在1950kg/m3。支 撑件轴心抗压强度达到23N/mm 2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土 结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0073] 对比例1 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑700份，水40份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占37%、0. lcm < D彡0· 2cm的石屑占28%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑 占15%。石屑与水的重量比为1:0. 06。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0074] 同批制备500块测试支撑件，压制完成直接脱模，脱模后收集散料总质量为687g ，脱模过程各支撑件均有散落；装模时模具填料过满，支撑件形状不统一，无法正常使用。脱 模后，支撑件下塌，导致卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为23. 01mm，500块 测试支撑件间该距离的方差为7. 18 ;钢筋槽底部与支撑件本体9底面间的距离h平均为 15. 04mm，500块测试支撑件间该距离的方差为6. 60 ;检测混凝土支撑件的比重在2010kg/ m3。干燥后支撑件自身出现裂纹。
[0075] 由该对比例可以看出，当石屑用量偏高、用水量偏少时，配料松散，原料粘度不足， 无法在短暂压力下成型，在脱模过程各支撑件均出现散落，导致支撑件形状不统一，相互之 间差距较大，无法快速压制得到可使用的支撑件。
[0076] 对比例2 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑700份，水65份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占37%、0. lcm < D彡0· 2cm的石屑占28%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑 占15%。石屑与水的重量比为1:0. 093。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0077] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为256g，脱模过程大多出现 散落，支撑件形状基本统一，但是强度不足，无法正常使用。卡齿测量钢筋槽中心线与其近 端面距离d平均为21. 01mm，500块测试支撑件间该距离的方差为5. 18 ;钢筋槽底部与支撑 件本体9底面间的距离h平均为15. 04mm，500块测试支撑件间该距离的方差为3. 16 ;支撑 件形状不统一。检测混凝土支撑件的比重在2020kg/m3。干燥后支撑件自身出现裂纹。
[0078] 由该对比例可以看出，石屑用量过大，会导致配料松散，无法在短暂压力下达到足 够强度从而立即脱模。增加水量有利于压制成型，但仍不能达到理想效果。
[0079] 对比例3 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水70份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占37%、0. lcm < D彡0· 2cm的石屑占28%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑 占 15%。石屑与水的重量比为1 :0. 13。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0080] 同批制备500块测试支撑件，装模时模具填料不足，振动压制过程中出现出水现 象，压制完成后脱模即出现塌落，无法成型，不可直接脱模，未做养护。
[0081] 由该对比例可以看出，水的添加量过大，原料含水量过高,无法振动压制成型。
[0082] 对比例4 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑600份，水50份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分至搭配颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占37%、0. lcm < D彡0· 2cm的石屑占 28%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占 20%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑 占 15% ;石屑与水的重量比为1 :0. 08。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0083] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为13g，说明脱模过程基本无 散落，；但是支撑件规格不统一，在装模过程中多出现未填实。卡齿测量钢筋槽中心线与其 近端面距离d平均为20. 12mm，500块测试支撑件间该距离的方差为3. 17 ;钢筋槽底部与支 撑件本体9底面间的距离h平均为15. 04mm，500块测试支撑件间该距离的方差为2. 71 ;检 测混凝土支撑件的比重在2000kg/m3。将支撑件在实验钢筋混凝土结构中应用，干燥后超声 波测伤仪检测钢筋混凝土结构，有裂纹，说明两者接触面没有结合。
[0084] 由该对比例可以看出，当用水量偏少时，配料松散，原料粘度不足，在脱模过程各 垫块均出现散落，无法在短暂压力下成型。
[0085] 对比例5 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水55份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占20%、0. lcm < D < 0· 2cm 的石屑占 15%、0· 2cm < D < 0· 3cm 的石屑占 20%、0· 3cm < D < 0· 5cm 的石屑 占45%。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0086] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为8g，说明脱模过程基本无 散落。但是垫块规格不统一，在装模过程中多处出现未填实。支撑件密实度低。卡齿测量钢 筋槽中心线与其近端面距离d平均为25. 52mm，500块测试支撑件间该距离的方差为4. 13 ; 钢筋槽底部与支撑件本体9底面间的距离h平均为12. 54mm，500块测试支撑件间该距离的 方差为2. 78。检测混凝土支撑件的比重在1210kg/m3。将支撑件在实验钢筋混凝土结构中 应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，有裂纹，说明两者接触面没有结合。
[0087] 由该对比例可以看出，当石屑的颗粒粒径级配偏粗时，会影响混凝土的流动性，混 凝土无法充实填模，实现快速成型。同时石屑的颗粒级配变换改变了干燥支撑件的表面吸 水率，在施工中无法与建筑混凝土有效结合，导致在使用后开裂，增加安全隐患。
[0088] 对比例6 1)按照重量份42. 5普通硅酸盐水泥100份、石屑550份，水55份配料，其中石屑 采用碎石机粉碎后筛分搭配至颗粒质量百分比组成为：D < 0. lcm的石屑占70%、0. lcm < D < 0· 2cm 的石屑占 15%、0· 2cm < D < 0· 3cm 的石屑占 10%、0· 3cm < D < 0· 5cm 的石屑 占5%。混凝土支撑件形状及压制方法同实施例1。
[0089] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为8g，说明脱模过程基本无 散落。但是上模具下压过程中水份溢出严重，脱模后成型支撑件表面光滑但强度不足，养 护过程中出现下榻变形。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为25. 1mm，500块 测试支撑件间该距离的方差为1. 12 ;钢筋槽底部与支撑件本体9底面间的距离h平均为 12. 12mm，500块测试支撑件间该距离的方差为1. 14。检测混凝土支撑件的比重在2150kg/ m3。将支撑件在实验钢筋混凝土结构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，有 裂纹，说明两者接触面没有结合。
[0090] 由该对比例可以看出，石屑的颗粒粒径级配偏细时，混凝土半湿料无法形成合适 的泌水率，无法在快速压制时去除水分达到足够脱模强度，实现快速脱模成型。石屑的颗粒 级配偏细同样影响干燥支撑件的表面吸水率，在施工中无法与建筑混凝土有效结合，导致 在使用后开裂，增加安全隐患。
[0091] 对比例7 1)支撑件形状、尺寸、原料配比和石屑颗粒组成同实施例1。
[0092] 2)设计制备混凝土支撑件的模具，250个下模具1排布在同一模具框板7上，模具 上开口 3的开口面与模具框板7所在平面持平，下模具1的底面在两端上凸各形成一条横 向的下模具钢筋槽预设槽2,下模具钢筋槽预设槽2中心线与端面距离为20mm。上模具4 的底面与下模具1的模具上开口 3形状相适应，上模具4通过连接杆6与支撑件压制机连 接。
[0093] 3)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以40次/s的频率振动0. 5s，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下 压，单个上模具4的下压压强为8MPa，压实时间为1. 5s，压实的混凝土半湿料脱模、支撑件 成型，成型支撑件在25°C下养护20h即得。
[0094] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为256g，说明脱模过程基本 无散落。卡齿测量钢筋槽中心线与其近端面距离d平均为20. 01mm，500块测试支撑件间该 距离的方差为〇. 18 ;钢筋槽底部与支撑件本体9底面间的距离h平均为15. 02mm，400块测 试支撑件间该距离的方差为3. 38 ;上模具的下压压强在不同批次、模具不同位置的压强无 法避免的出现差异，导致支撑件形状不统一。检测混凝土支撑件的比重在2080kg/m 3。支撑 件轴心抗压强度达到23N/mm2，混凝土强度等级达到C30级。将支撑件在实验钢筋混凝土结 构中应用，干燥后超声波测伤仪检测钢筋混凝土结构，无裂纹。
[0095] 采用传统的模具底面形成钢筋槽10的形式，在快速压制时无法保证钢筋槽10底 部与垫块本体9底面间的距离这一关键值的规格统一。
[0096] 对比例8 1)支撑件配料、模具及支撑件形状尺寸同实施例1。
[0097] 2)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模不 发生振动；上模具4下压，下压压强为5MPa，下压时间为4s，混凝土半湿料脱模。
[0098] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为320g，脱模过程大多出现 散落，成型支撑件形状不规整，说明填料过程中下模未被填满，下压时半湿料未完全压实。 干燥后支撑件自身出现裂纹。
[0099] 由于原料性状影响，布料及压实均需要模具进行高频率振动辅助，以加快填料及 压实效率。
[0100] 对比例9 1)支撑件配料、模具及支撑件形状尺寸同实施例1。
[0101] 2)将物料混合搅拌得到混凝土半湿料，将混凝土半湿料注入下模具1内，下模在 振动台8作用下以90次/s的频率振动0. 5s，使混凝土半湿料填实下模具1 ;上模具4下 压，下压压强为3MPa，下压时间为2s，下压的同时下模在振动台作用下振动，半湿料脱模。
[0102] 同批制备500块测试支撑件，脱模后收集散料总质量为750g，脱模过程大多出现 散落，半湿料未完全压实，无法成型，未做养护。可见，较低的下压强度与较短的下压时间对 垫块成型均有较大影响。
[0103] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1. 一种混凝土支撑件，包括支撑件本体，其特征在于：所述的支撑件本体为类长方体， 支撑件本体顶面上开设有钢筋槽，所述的支撑件本体的长度（L)与建筑墙体厚度相适应，所 述支撑件本体的原料配伍按重量份计：水泥1〇〇份，石屑48(Γ550份，水43飞3份，其中，石 屑与水按1 :〇. 0^0. 11配比，石屑颗粒粒径D彡0. lcm的石屑占石屑总量的3(Γ40%。
2. 根据权利要求1所述的一种混凝土支撑件，其特征在于：所述支撑件本体的原料配 伍按重量份计：水泥100份，石屑50(Γ520份，水52?55份，其中，石屑与水按1 :0. 1?0. 105 配比，石屑颗粒粒径D < 0. lcm的石屑占石屑总量的32~35%。
3. 根据权利要求1或2所述的一种混凝土支撑件，其特征在于：所述的石屑根据石屑 颗粒粒径D不同，其质量百分比组成为：D彡0. lcm的石屑占3(T40%、0. lcm<D<0. 2cm的 石屑占25?35%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20?30%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑占14?18%。
4. 根据权利要求1或2所述的一种混凝土支撑件，其特征在于：所述石屑根据石屑颗 粒粒径D不同，其质量百分比组成为：D彡0. lcm的石屑占35?40%、0. lcm<D<0. 2cm的石 屑占25?30%、0· 2cm < D彡0· 3cm的石屑占20?25%、0· 3cm < D彡0· 5cm的石屑占14?15%。
5. 根据权利要求1所述的一种混凝土支撑件，其特征在于：所述的混凝土支撑件干燥 后的比重为1950?2080kg/m3,轴心抗压强度大于21N/cm 2。
6. 根据权利要求1所述的一种混凝土支撑件，其特征在于：所述钢筋槽的中心线与其 近端面距离为15mm~50mm。
7. -种权利要求1飞任一项所述混凝土支撑件的制备工艺，其特征在于，制备工艺步 骤为： 1) 混料：按石屑颗粒粒径D筛取石屑，并按所述原料配伍进行配料，混合后连续搅拌获 得半湿料； 2) 布料：将半湿料注入下模，下模在振动台作用下振动0. 3~ls使半湿料填实； 3) 压实成型：上模下压的同时下模在振动台作用下振动使半湿料压实，压实后支撑件 立即脱模成型，压实时间为l~4s，下压强度为5~10MPa ; 4) 养护：成型支撑件在自然条件下养护2(T22h即得。
8. 根据权利要求7所述混凝土支撑件的制备工艺，其特征在于：每个下模侧面上纵向 开设有向模具内凸出的钢筋槽预设槽，所述上模底面与下模上开口形状相适应。
9. 根据权利要求7所述混凝土支撑件的制备工艺，其特征在于：所述振动台上下振动， 振动频率为5(Γ90次/秒。
【文档编号】C04B28/00GK104086128SQ201410341953
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】曹连涛, 曹琳涵 申请人:桓台县果里镇常沣建材经销处