[發明專利]一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011346287.5
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112441800A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李安;王勝年;黎鵬平;鐘天健;范志宏;鄧橋;于方;黎瑞波
• 申請（專利權）人: 中交四航工程研究院有限公司;中交第四航務工程局有限公司;中交四航局第一工程有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;E21D11/08
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

本發明提供一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料及其制備方法和應用，所述免蒸養材料按重量份，包括快硬高強水泥400～800份，填充加密材料0～200份，摻合料100～400份，功能助劑0～50份；其制備方法為將配置好的各粉料依次加入到粉料混合裝置，攪拌制得免蒸養材料；在15℃及以上環境溫度，摻入免蒸養材料、早強型減水劑和水泥膠砂制備混凝土預制構件，其工藝簡單，可用于地鐵盾構管片、墻板、樓板、沉箱、扭王塊、預制梁等混凝土預制構件中，顯著提高混凝土預制構件的早期強度，縮短拆模時間，提高模具的周轉效率，節約能耗。

技術領域

本發明屬于新型建筑材料領域，涉及一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料及其制備方法和應用。

背景技術

目前，國內混凝土地鐵盾構管片的生產多為流水線生產作業，由于受到模具成本和生產場地的限制，各企業為了提高生產效率，加快模具周轉，通常采用蒸養工藝來提高混凝土的早期強度(混凝土8～10h的抗壓強度達到15MPa以上)，但蒸養工藝對升溫和降溫參數控制要求較高，且能耗高，若控制不當，地鐵管片容易產生大量裂紋。因此，開發一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料則顯得相當重要。

現有技術中，提高混凝土早期強度的方法有：加入混凝土早強劑、加入成核劑、提高水泥細度，增加表面積、采用早強水泥等。在免蒸養預制構件的生產和免蒸養裝配式混凝土預制構件所需復合膠凝材料的制備方面，現已有相關研究；專利CN108529986A公開一種低溫早強免蒸養預制構件及其生產方法，其按重量份包括：硅酸鹽水泥400～550份，硅灰粉30～70份，礦渣粉50～150份，石子800～1100份，中砂600～750份，水160～180份，早強減水劑3.6～6.0份，復合早強劑20～50份，在-5℃～10℃低溫下制備免蒸養的混凝土預制構件，所得的混凝土預制構件在成型22h達到22.5MPa的起吊強度；專利CN110698120A公開一種預制構件混凝土及其養護方法，采用晶核早強型復合外加劑提高混凝土預制構件的早期強度，其按重量份包括納米硅酸鹽水泥2～6份，聚羧酸分散劑25～40份，聚乙烯吡絡烷酮10～16份以及對應的晶核早強型復合外加劑，所制得的混凝土預制構件8h的強度基本高于15MPa，符合國家標準《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)。但有研究結果表明，成核劑的加入會使得凝結時間縮短，水泥漿體稠度降低，影響漿體和混凝土的需水量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料，通過采用快硬高強水泥以及在制備過程中加入摻合料制得早期強度達到15MPa的免蒸養材料，滿足混凝土預制構件所需的拆模強度和起吊強度，實現免蒸養操作，降低生產能耗，提高生產效率。

本發明所提供的一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料，采用以下技術方案：

一種混凝土地鐵盾構管片常溫免蒸養材料，該材料包括以下重量份的組分：快硬高強水泥400～800份、填充加密材料0～200份，摻合料100～400份，功能助劑0～50份。

優選地，所述快硬高強水泥包括氟鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥中的一種或多種。采用快硬高強水泥可以保證混凝土預制構件的早期強度，其3d強度等級至少達到82.5MPa及以上，快速實現快硬和快凝，滿足預制構件所需的拆模強度和起吊強度。

優選地，所述填充加密材料包括硅灰、玻璃微珠、石粉中的一種或多種。硅灰、玻璃微珠等摻合料的摻入，可以填充在混凝土微孔，提高混凝土的密實度和強度。

優選地，所述摻合料包括粉煤灰、礦粉、抗腐蝕增強劑中的一種或多種。粉煤灰、礦粉等摻合料的加入可以有效改善水泥漿體和集料界面的粘結，同時利用其微集料效應和形態效應，填充密實混凝土結構，改善混凝土的和易性，從而提高混凝土的工作性能。

優選地，所述功能助劑包括降粘劑、粘度調節劑、自流平調節劑中的一種或多種。降粘劑、粘度調節劑、自流平調節劑等功能助劑的加入，可以調節混凝土的粘度到所需要的粘度，有利于混凝土中氣泡的排出，密實混凝土的結構。