[發明專利]裝配式建筑用C35免蒸汽養護混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202011436701.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112521094A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王鵬剛;付華;崔東波;金祖權;孫曉光;趙鐵軍;高嵩;熊傳勝;孫培旺
• 申請（專利權）人: 青島理工大學;山東京博環保材料有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/20;C04B111/76
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 雷斐;萬桂斌

本發明涉及混凝土技術領域，特別是一種裝配式建筑用C35免蒸汽養護混凝土及其制備方法。在所述混凝土中，每立方米混凝土的制備原料包括下列組分：水泥，220?400kg；粉煤灰，0?180kg；礦粉，0?180kg；砂，725.8?754kg；石，1086?1114.2kg；納米C?S?H?PCE,16kg；減水劑，0.4?4.8kg；水，115.2?192kg。采用納米C?S?H?PCE早強劑調控水泥的早期水化進程，加速水泥早期水化產物的生成和微結構的形成,進一步通過混凝土配合比優化，制備低能耗、高耐久免蒸養混凝土制品，有效避免濕熱養護過程中制品內部的熱損傷及結構缺陷的產生，提高混凝土制品整體性能，降低混凝土制品后期維護成本。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，特別是一種裝配式建筑用C35免蒸汽養護混凝土及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著“住宅產業化和建筑工業化”逐步實施，裝配式建筑在新建建筑中所占比例越來越大。預制混凝土構件在裝配式建筑中的應用日益廣泛，已經成為實現綠色建造和低碳經濟的重要途徑。在裝配式建筑中，預制混凝土構件混凝土強度等級大多為C30和C35。然而，目前預制混凝土的早期強度低，模具周轉慢，使得預制混凝土的成本較高。同時預制混凝土構件主要通過蒸汽養護方式制備，而蒸汽養護對混凝土內部孔隙結構會造成不利影響，容易引起混凝土腫脹變形、延遲鈣礬石膨脹，影響蒸養混凝土的體積穩定性，并且蒸養混凝土后期存在倒縮、開裂風險變大等問題。另外，隨著工業化，城市化進程的加速，相伴而生的廢棄物垃圾日益增多，根據生態環境部發布的《2020年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》，2019年，我國工業固體廢棄物年產量達13.1億t，其中粉煤灰年產量達4.9億t。雖然固體廢棄物現在已被各個行業進行綜合利用，但是其中僅粉煤灰的堆積量就高達20億t，并且固體廢棄物還有好多未經任何處理，便被簡單填埋或露天堆存，浪費土地和資源，污染環境。

裝配式建筑混凝土設計強度要求不低于C35，考慮到泵送施工的需要，塌落度需控制在160～200mm范圍內。根據混凝土制品生產流程，裝配式建筑用混凝土制品24h時的強度應不低于20MPa。根據GB/T 50476-2019《混凝土結構耐久性設計規范》的相關規定，一般環境B類環境作用等級情況下，設計使用壽命為50年的建(構)筑物，所采用混凝土最大水膠比為0.5；；最小膠凝材料用量為300kg；最小保護層厚度應該大于等于20mm，所以混凝土在碳化箱中加速碳化28d的碳化深度小于20mm；；如果混凝土結構服役于輕微的氯鹽環境，28d氯離子擴散系數應該小于等于10×10^-12m²/s；如果結構服役于微凍地區，則所采用的混凝土應該具有一定的抗凍性，250次凍融循環后動彈模量損失應小于20％；另外，混凝土應該具有一定的體積穩定性，80d的自收縮小于350×10^-6。

針對上述一系列問題及要求，目前國內外研究人員已對蒸養混凝土的熱損傷機理、蒸養過程中力學性能演變以及蒸養混凝土的劣化機理進行了系統研究，并通過改變水膠比、礦物摻合料摻量、蒸養制度等方法來改善蒸養混凝土性能。但是并不能從根本上解決蒸養混凝土帶來的熱損傷、能耗大以及蒸養造成的混凝土耐久性損傷等問題。所以目前已有許多相關研究人員通過控制原材料和優化混凝土配合比、各種類型的早強劑來制備C35免蒸養混凝土。使用各種類型的早強劑來制備免蒸養混凝土可以提高混凝土的早期強度，但是許多早強劑有著使用復雜、影響混凝土的耐久性、成本高等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提出了一種裝配式建筑用C35免蒸汽養護混凝土及其制備方法，采用納米C-S-H-PCE早強劑調控水泥的早期水化進程，加速水泥早期水化產物的生成和微結構的形成,進一步通過混凝土配合比優化，制備低能耗、高耐久免蒸養混凝土制品，有效避免濕熱養護過程中制品內部的熱損傷及結構缺陷的產生，提高混凝土制品整體性能，降低混凝土制品后期維護成本。

本發明的技術方案是：一種裝配式建筑用C35免蒸汽養護混凝土，其中，在所述混凝土中，每立方米混凝土的制備原料包括下列組分：