[發明專利]免蒸壓高強度高性能混凝土摻合料及其生產方法

在審

• 申請號: 201710148403.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106830733A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 牟忠江;陸國森
• 申請（專利權）人: 無錫金木土科技有限公司;無錫源清高新技術研究所有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B28/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種混凝土摻合料主要用于預應力高強混凝土管樁(PHC)制備領域，特別是指一種免蒸壓高強度高性能混凝土摻合料及其生產方法。

背景技術

預應力高強混凝土管樁由于其技術先進、生產工業化程度高、質量穩定、施工周期短等一系列優勢，在高層建筑、大跨度橋梁、高速公路、港口、碼頭等建筑工程中得到了廣泛的應用。

而目前混凝土配料大多摻加普通礦渣粉或粉煤灰來降低生產成本，但降低的成本僅僅從配料角度，不能大幅度降低，且在生產中均采用常壓蒸汽養護和高溫高壓蒸汽養護雙重養護來實現。

目前PHC管樁傳統的工藝流程為:配料→攪拌→布料→合模→預應力張拉→離心成型→倒余漿→常壓蒸養→脫模→高壓蒸養→成品。目前管樁的生產主要是以高強度等級水泥與磨細石英粉作為膠凝材料，離心成型后進行普通蒸汽養護，歷經靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，溫度在70℃-80℃，時間溫3-5h，使管樁混凝土的強度達到40MPa以上，脫模后進行高壓蒸汽養護，一般溫度控制在180℃，壓力1.0MPa，恒溫4～5h，使石英粉與水泥水化放出的Ca(OH)₂反應，生成托勃莫來石，管樁混凝土的強度才能達到90MPa以上。

這種傳統工藝缺點主要包括：①蒸壓釜初期投資比較大，設備維護成本高。一條35米長的蒸壓釜需要耗費上百萬元的投資。②能耗大：蒸壓養護需要消耗大量的蒸氣，這些蒸氣的能量主要來源于煤炭的燃燒。③環境污染大：燃煤鍋爐排放的煙氣是空氣中PM2.5的主要來源。④生產安全性差：蒸壓釜作為壓力容器，可能因為安全聯鎖裝置失效而引發爆炸事故。⑤經蒸壓養護的PHC管樁晶膠比過大，以及管樁的出釜溫度高，容易產生由溫度應力引起的裂縫，使得混凝土的脆性增加，打樁時混凝土容易剝落，影響管樁的耐打性。

同時中國專利CN201510747060.4公開了一種免蒸壓PHC管樁混凝土，包括膠凝材料、水、減水劑、砂子、石子和抗凝劑，所述免蒸壓PHC管樁混凝土每立方米質量為2400～2550kg,其中膠凝材料430～480kg,水與所述膠凝材料的質量比為0.20～0.23:1，所述減水劑用量為所述膠凝材料質量的3.0～3.6％，所述抗凝劑用量為所述膠凝材料質量的0.2～0.8％，余量為砂子和石子，其中砂子與石子的質量比為0.5～0.6。其中膠凝材料的最低量仍然較高且為430kg/m³，可能會出現因為高水化熱而引起的混凝土破壞。

同時中國專利CN200910041269.3也公開了一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁，管樁混凝土中每立方米包含有400～500kg膠凝材料、高效萘系減水劑和所需的砂石，膠凝材料是由硅酸鹽水泥與自制的特種礦物摻合料組成，其中所述自制的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鹽、活性二氧化硅、氧化鈣和粉煤灰組成且特種礦物摻合料各組分占混凝土總量的比例為：礦渣微粉15～25％、硫酸鹽6～10％、活性二氧化硅5～7％、氧化鈣2～4％、粉煤灰7～15％，且特種礦物摻合料占混凝土總量的20～45％。其中硫酸鹽這種化學激發劑的摻入可能會導致礦物膠凝材料內部發生膨脹而導致破壞，大大降低混凝土的耐久性。

綜上所述，可以看出目前現有技術的免蒸混凝土摻和料的配比雖可能部分免除蒸養步驟，但其配方仍不合理，可能造成余漿多、壽命短或反而破壞混凝土。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種免蒸壓高強度高性能混凝土摻合料及其生產方法其可免除傳統預應力混凝土管樁工藝流程中的高壓蒸養過程，同時減少余漿，提高效率、節省資源、保護環境，同時能獲得更好的經濟效益。

為實現以上技術目的,本發明的技術方案是:一種免蒸壓高強度高性能混凝土摻合料，包括礦渣微粉：20％-30％；煤矸石粉：10％-20％；硅粉：10％-15％；斜發沸石粉：5％-10％；煅燒高嶺土：5％-8％；鈣質材料：5％-10％；石膏：5％-15％；液態功能調節劑：0.5％-1.0％；

其中礦渣微粉中SO₃含量≤4.0％，堿性系數＞1，28d活性指數≥115％；硅粉中SiO₂含量≥95％；斜發沸石粉SiO₂含量≥70％，Si/Al≥4.25；煅燒高嶺土中SiO₂≥30％，Al₂O₃≥30％，SiO₂+Al₂O₃≥90％，45μm方孔篩篩余≤10％；石膏中SO₃含量20％-50％。