[发明专利]一种常温养护早强混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土木建设工程领域，涉及一种早强混凝土，特别涉及一种常温养护的(超)早强混凝土，可以被广泛的应用于各种桥梁隧道工程。

背景技术

现有技术中，为解决混凝土早期强度低的问题时，在预制混凝土构件时，多采用蒸汽养护的方式加速混凝土水化，使混凝土成型后10h抗压强度即可达到15MPa以上，超过脱模强度，以此方式加速模具的周转，节省投资，提高生产效益；不能采用蒸汽养护时，人们常将普通硅酸盐水泥用硫铝酸盐水泥替代，由于硫铝酸盐水泥具有快硬的特性从而提高混凝土构件的早期强度。

以上两种超早强手段均有较大的弊端。蒸养工艺虽可快速提高强度，但研究表明蒸养不仅能耗高，对混凝土后期强度、耐久性及裂缝的控制均不利，而硫铝酸盐水泥价格远超普通硅酸盐水泥，制造成本太高。

发明内容

本发明针对现有的蒸汽养护早强混凝土能耗高、后期性能不佳；同时，硫铝酸盐水泥早强混凝土的使用成本太高的缺陷。为了更好的解决混凝土早期强度偏低的问题，提供一种能够常温养护的早强混凝土或称超早强混凝土，以满足工程对早强混凝土的需求，克服传统技术手段成本高，后期强度和耐久性不良的缺点。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种早强混凝土，包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥100份，粉煤灰10～30份、硅灰3～5份、偏高岭土5～10份、天然砂180～250份、碎石280～350份、聚羧酸减水剂0.6～1.0份、拌和水37～48份。

本发明的早强混凝土配方中采用了粉煤灰、硅灰和偏高岭土组成复合胶凝材料体系，胶凝材料组成配合比例均衡，能够实现良好的相互促进作用，实现混凝土早期强度快速增长，经过10h常温养护抗压强度即可高于20MPa。同时，本发明的早强混凝土的成分配合均衡性能好，在固化成型的后具有良好的抗压性能，能保证混凝土后期强度和耐久性优良，避免现有技术中早强混凝土因为固化速度过快，后期终凝强度不足的缺陷。

进一步，优选所述早强混凝土，包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥100份，粉煤灰12～28份、硅灰3～5份、偏高岭土6～10份、天然砂190～240份、碎石290～340份、聚羧酸减水剂0.6～1.0份、拌和水38～48份。优选本发明的早强混凝土的配方比例，使其中应用的胶凝材料和骨料的配合比例更优，进而在早强混凝土的固化成型过程中表现出更佳的初期强度，以及终凝强度和高耐久性能。

更进一步，优选所述早强混凝土，包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥100份，粉煤灰15～28份、硅灰3～5份、偏高岭土7～10份、天然砂200～240份、碎石295～340份、聚羧酸减水剂0.6～1.0份、拌和水38～47份。更优选混凝土的材料用量比例范围，使得早强混凝土在拌合应用中更容易调整控制，并最终表现出更好的预期性能。

进一步，所述的早强混凝土是能够常温养护的早强混凝土。本发明提供的早强混凝土是一种能够进行常温养护的早强混凝土，无需采用现有技术中的蒸汽养护处理，避免蒸汽养护对于混凝土的性能的干扰破坏作用，使得混凝土能够具有更好的终凝强度。同时，大大的节约了蒸汽养护的能源消耗，降低了混凝土工程中的施工成本。

进一步，所述常温养护的特性是指混凝土能够在5～35℃的温度范围内进行养护处理。当温度低于5℃的时候，混凝土的水化速度极慢，需要考虑在养护过程中增加保温措施，帮助混凝土维持在适宜的温度范围内，促进混凝土的凝固成型。

进一步，优选所述的天然砂是细度模数在2.3～3.0之间，含泥量≤3.0％，泥块含量≤1.0％，氯化物含量≤0.02％的河砂或湖砂。

进一步，所述的碎石是5-25mm粒径的碎石。碎石料按粒径大小可分为粗碎石、中碎石、细碎石和石血等。本发明优选碎石的针片状含量应≤10％，含泥量应≤1％。

本发明的另一个目的是提供一种上述的早强混凝土的制备方法。

一种制备上述早强混凝土的方法，包含以下步骤：

1)按配方取原料组分；

2)在15℃～35℃条件下，将硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰和偏高领土混合，搅拌均匀；

3)将天然砂和碎石加入到步骤2得到的拌合物中，搅拌8-120秒，优选8-40秒，更优选为8-15秒，最好是10秒。

4)将聚羧酸减水剂和自来水混合后加入步骤3所述拌合物搅拌90-180秒，优选为90-150秒，停止，既得早强混凝土。