CN102172979A - 一种提高水泥制品混凝土强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种提高水泥制品混凝土强度的方法，采用该方法在掺加混凝土掺合料代替部分水泥并用蒸汽养护工艺生产水泥制品时，用生石灰粉或熟石灰粉作为外掺料掺入搅拌的混凝土中，掺入的比例为胶凝材料总量的0.5％～8％。用该方法不仅可以提高水泥制品混凝土的强度，而且可以降低水泥的掺量，节约资源，降低能耗，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种提高水泥制品混凝土强度的方法
技术领域
本发明涉及一种水泥制品的生产技术方法。
背景技术
现有技术中，水泥制品生产所用的胶凝材料为32.5级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥。为了降低生产成本，在水泥制品用蒸汽养护工艺方法生产时，采用掺加混凝土掺合料代替部分水泥，以降低水泥用量。这里所指的水泥制品包含有混凝土管桩、混凝土方桩、混凝土竹节桩、混凝土排水管、混凝土电杆、混凝土输水管、混凝土渠槽、混凝土管片、混凝土井壁，这里所指的混凝土掺合料包含有硅砂粉、粉煤灰、矿渣粉。
生石灰粉、消石灰粉等统称为石灰粉。石灰粉用作硅酸盐制品生产用原材料的技术已有应用；石灰粉用作碱性激发剂，以提高复合胶凝材料及其制品在自然养护工艺时的混凝土强度的生产技术也已有应用；但在水泥制品采用蒸汽养护工艺且掺加混凝土掺合料代替部分水泥生产时，掺入一定比例的石灰粉作为混凝土外掺料以提高混凝土强度的方法未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高水泥制品混凝土强度的方法，用该方法生产水泥制品时采用一定比例的石灰粉作为外掺料掺入新拌混凝土中，采用蒸汽养护工艺以提高水泥制品的混凝土强度。
本发明的技术方案是：一种提高水泥制品混凝土强度的方法，在混凝土管桩、混凝土方桩、混凝土竹节桩、混凝土排水管、混凝土电杆、混凝土输水管、混凝土渠槽、混凝土管片、混凝土井壁等水泥制品采用混凝土掺合料及蒸汽养护工艺方法生产时，在混凝土搅拌的配制中，将石灰粉以一定比例与水泥、砂、石子、减水剂、混凝土掺合料、水等组分掺入搅拌机中搅拌，然后将搅拌后的混凝土混合料喂入清理干净的钢模中；合上钢模后，对预应力的水泥制品进行预应力张拉作业，非预应力的水泥制品不需要预应力张拉作业；然后进行离心作业或震动密实成型作业；离心作业或震动密实成型作业后需要静停1h～5h，然后进行常压蒸汽养护作业，常压蒸汽养护的恒温温度为50℃～100℃、蒸汽养护的总时间为4h～10h；常压蒸汽养护后进行脱模作业；脱模作业后对混凝土强度等级为C80以上的制品进行高压蒸汽养护作业，高压蒸汽养护的温度为170℃～200℃、高压蒸汽养护总的时间为6h～12h、蒸汽压力为0.8MPa～1.2MPa，对混凝土强度等级在C80以下的水泥制品不需要进行高压蒸汽养护作业；当水泥制品的混凝土强度等级达到规定要求时产品可以出厂。所述的特征是：在水泥制品采用蒸汽养护工艺且掺加混凝土掺合料代替部分水泥生产时，掺入占胶凝材料总量0.5％～8％(重量比)的比表面积为300m2/kg～600m2/kg的CaO含量不小于75％的生石灰粉或CaO含量不小于60％的熟石灰作为混凝土的外掺料；混凝土掺合料包含有硅砂粉、粉煤灰、矿渣粉；混凝土管桩包括预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩、预应力混凝土薄壁管桩、后张法预应力混凝土管桩，混凝土方桩包括预应力离心混凝土空心方桩、预制钢筋混凝土方桩，混凝土竹节桩包括有增强型预应力混凝土离心桩、预应力混凝土竹节管桩，混凝土排水管包括混凝土管和钢筋混凝土管，混凝土电杆包括预应力混凝土电杆、部分预应力电杆、钢筋混凝土电杆，混凝土输水管包括预应力混凝土输水管、预应力钢筒混凝土管，混凝土渠槽包括梯形混凝土渠槽、U型混凝土渠槽，混凝土管片包括钢筋混凝土管片、钢管复合混凝土管片，混凝土井壁包括钢筋混凝土井壁、钢管复合混凝土井壁。
本技术方法的原理是：在水泥制品采用蒸汽养护工艺且掺加混凝土掺合料代替部分水泥生产时，在降低混凝土的单位水泥用量同时，还引起混凝土中的碱度降低，特别需要说明的是采用蒸汽养护工艺，随着养护温度的提高，水化反应速度的加快，混凝土中的碱度降低比自然养护时更快；混凝土中的水化反应随着混凝土碱度的降低，水泥水化速度减慢，水化产物生成量减少，混凝土早期强度的增长速度减慢。掺加石灰粉后，石灰粉快速溶解，在混凝土中的碱度得到快速的提高，由此提高了水化反应的速度，增加了水化产物的生成数量，提高混凝土的脱模强度。对于高压蒸汽养护的混凝土制品，在高压养护过程中，掺加石灰粉后，增加了Ca(OH)2的数量，促进了在常压蒸汽养护过程中生成的水化硅酸钙等水泥水化产物转化为强度较大的托勃莫来石晶体C5S6H5的形成，提高了Ca(OH)2与砂石集料表面的SiO2进行水热合成反应生成托勃莫来石晶体C5S6H5的反应速度和数量，由此提高了水泥制品的混凝土强度。
本发明与现有技术相比具有以下优点：一种提高水泥制品混凝土强度的方法，用该方法不仅可以提高水泥制品在蒸汽养护后的混凝土早期强度和后期强度，加快水泥制品的脱模周转，提高生产效率，保证水泥制品的质量；而且可以利用混凝土掺合料替代部分水泥，降低水泥的用量和水泥制品的生产成本；节约资源、降低能耗，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
一种提高水泥制品混凝土强度的方法，在混凝土管桩、混凝土方桩、混凝土竹节桩、混凝土排水管、混凝土电杆、混凝土输水管、混凝土渠槽、混凝土管片、混凝土井壁等水泥制品采用掺加混凝土掺合料代替部分水泥及采用蒸汽养护工艺方法生产时，在混凝土的配制中将占胶凝材料总量0.5％～8％(重量比)的比表面积为300m2/kg～600m2/kg的CaO含量不小于75％的生石灰粉或CaO含量不小于60％的消石灰粉为混凝土外掺料，与水泥、砂、石子、减水剂、混凝土掺合料、水等组分一起在搅拌机中搅拌0.5min～5min，然后将搅拌后的混凝土混合料喂入清理干净的钢模中；合上钢模后，对预应力的水泥制品进行预应力张拉作业，非预应力的水泥制品不需要预应力张拉作业；然后进行离心作业或震动密实成型作业；离心作业或震动密实成型作业后需要静停1h～5h，然后进行常压蒸汽养护作业，常压蒸汽养护的恒温温度为50℃～100℃、蒸汽养护的总时间为4h～10h；常压蒸汽养护后进行脱模作业；脱模作业后对混凝土强度等级为C80以上的制品进行高压蒸汽养护作业，高压蒸汽养护的温度为170℃～200℃、高压蒸汽养护总的时间为6h～12h、蒸汽压力为0.8MPa～1.2MPa，对混凝土强度等级在C60以下的水泥制品不需要进行高压蒸汽养护作业；当水泥制品的混凝土强度等级达到规定要求时产品可以出厂。
实施例1.采用掺加硅砂粉掺合料替代部分水泥及蒸汽养护工艺方法生产外径400mm壁厚90mm的AB型先张法预应力高强混凝土管桩，其中强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥的用量为350kg/m3、硅砂粉的用量为150kg/m3，在混凝土搅拌的配制中将15kg/m3比表面积为400m2/kg的生石灰粉(其中CaO含量为86％)作为混凝土的外掺料与水泥、砂、石子、减水剂、混凝土掺合料、水等组分外加入搅拌机中，搅拌3min，然后将搅拌后的混凝土混合料喂入清理干净管桩钢模中；合上钢模后，进行预应力张拉作业；然后进行离心作业或震动密实成型作业；离心作业后静停2.5h，然后进行常压蒸汽养护作业，常压蒸汽养护的恒温温度为90℃、总养护时间为6h；常压蒸汽养护后进行脱模作业，检测混凝土脱模强度；脱模作业后进行高压蒸汽养护作业，高压蒸汽养护的温度为185℃、总养护时间为10h、蒸汽压力为1.0MPa，检测混凝土抗压强度；高压蒸汽养护结束后管桩可以出厂。
表1管桩生产时混凝土强度检测结果
Figure BSA00000435966700031
实施例2.采用掺加矿渣粉掺合料替代部分水泥及蒸汽养护工艺方法生产内径为S00mm、壁厚为120mm的III级钢筋混凝土排水管，其中强度等级为42.5的复合硅酸盐水泥的用量为250kg/m3、矿渣粉的用量为90kg/m3，在混凝土搅拌的配制中将12kg/m3比表面积为400m2/kg的生石灰粉(其中CaO含量为88％)作为混凝土的外掺料与水泥、砂、石子、矿渣粉、减水剂、水等组分加入搅拌机中，搅拌2.5min，然后将搅拌后的混凝土混合料喂入清理干净排水管钢模中；合上钢模后，进行离心作业；离心作业后静停1.5h，然后进行常压蒸汽养护作业，常压蒸汽养护的恒温温度为90℃、总养护时间为5h；常压蒸汽养护后进行脱模作业，检测混凝土脱模强度；将脱模作业后的排水管放置在成品堆场后可以出厂。
表1排水管生产时混凝土强度检测结果
Figure BSA00000435966700041

Claims (4)

1.一种提高水泥制品混凝土强度的方法，在混凝土管桩、混凝土方桩、混凝土竹节桩、混凝土排水管、混凝土电杆、混凝土输水管、混凝土渠槽、混凝土管片、混凝土井壁等水泥制品采用混凝土掺合料及蒸汽养护工艺方法生产时，在混凝土搅拌的配制中，将生石灰粉或消石灰粉以一定比例与水泥、砂、石子、减水剂、混凝土掺合料、水等组分掺入搅拌机中搅拌，然后将搅拌后的混凝土混合料喂入清理干净钢模中；合上钢模后，对预应力的水泥制品进行预应力张拉作业，非预应力的水泥制品不需要预应力张拉作业；然后进行离心作业或震动密实成型作业；离心作业或震动密实成型作业后需要静停1h～5h，然后进行常压蒸汽养护作业，常压蒸汽养护的恒温温度为50℃～100℃、蒸汽养护的总时间为4h～10h；常压蒸汽养护后进行脱模作业；脱模作业后对混凝土强度等级为C80以上的制品进行高压蒸汽养护作业，高压蒸汽养护的温度为170℃～200℃、高压蒸汽养护总的时间为6h～12h、蒸汽压力为0.8MPa～1.2MPa，对混凝土强度等级在C80以下的水泥制品不需要进行高压蒸汽养护作业；当水泥制品的混凝土强度等级达到规定要求时产品可以出厂。
2.根据权利要求1所述的一种提高水泥制品混凝土强度的方法，其所述的特征是：在水泥制品采用蒸汽养护工艺且掺加混凝土掺合料代替部分水泥生产时，掺入占胶凝材料总量0.5％～8％(重量比)的比表面积为300m2/kg～600m2/kg的CaO含量不小于75％的生石灰粉或CaO含量不小于60％的消石灰粉作为混凝土的外掺料。
3.根据权利要求1所述的一种提高水泥制品混凝土强度的方法，其所述的特征是：混凝土掺合料包含有硅砂粉、粉煤灰、矿渣粉。
4.根据权利要求1所述的一种提高水泥制品混凝土强度的方法，其所述的特征是：混凝土管桩包括预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩、预应力混凝土薄壁管桩、后张法预应力混凝土管桩，混凝土方桩包括预应力离心混凝土空心方桩、预制钢筋混凝土方桩，混凝土竹节桩包括有增强型预应力混凝土离心桩、预应力混凝土竹节管桩，混凝土排水管包括混凝土管和钢筋混凝土管，混凝土电杆包括预应力混凝土电杆、部分预应力电杆、钢筋混凝土电杆，混凝土输水管包括预应力混凝土输水管、预应力钢筒混凝土管，混凝土渠槽包括梯形混凝土渠槽、U型混凝土渠槽，混凝土管片包括钢筋混凝土管片、钢管复合混凝土管片，混凝土井壁包括钢筋混凝土井壁、钢管复合混凝土井壁。
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