CN106336158A - 地聚合物混凝土预制构件及其生产方法 - Google Patents

地聚合物混凝土预制构件及其生产方法 Download PDF

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施汉盛
刘新伟
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Abstract

本发明公开了一种地聚合物混凝土预制构件及其生产方法，地聚合物混凝土预制构件包括以下质量份数的原料：矿渣粉300‑650份；粉煤灰50‑200份；硅灰20‑80份；石子550‑900份；中砂400‑680份；水150‑215份；减水剂8‑25份以及激发剂30‑80份。本发明的地聚合物混凝土预制构件抗折、抗压轻强度高，具有优异的耐酸碱腐蚀性能。本发明的生产方法实现了固体废弃物资源化，且生产过程无高温烧结，无温室气体排放，与水泥两磨一烧制备工艺相比，节约能源75％左右，减少各类大气污染排放95％以上，研究推广该材料也是国家可持续发展战略的需要。

Description

地聚合物混凝土预制构件及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种地聚合物混凝土预制构件及其生产方法。
背景技术
目前，大部分混凝土预制构件基本采用传统的混凝土原料制成，在抗压、抗拉、抗弯曲强度等上都有限，使得建造成的建筑物的寿命也较短。并且，现有的混凝土预制构件在生产过程中需要高温烧结，导致会有温室气体排放，对大气造成污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有相关技术存在的缺陷，提供一种环保，具有良好再生性能的地聚合物混凝土预制构件及其生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种地聚合物混凝土预制构件，包括以下质量份数的原料：
优选地，所述激发剂为水玻璃、硅铝酸钠、氢氧化钠、煅烧明矾石中的一种或多种。
本发明还提供一种上述的地聚合物混凝土预制构件的生产方法，包括以下步骤：
S1、制备地聚合物混凝土浆料：按各原料的质量份数将各原料混合，在激发剂作用下反应生成胶凝状的混凝土浆料；
S2、拼装模具并对模具内表面进行清洁处理，涂刷脱模油；
S3、将所述混凝土浆料倒入所述模具中并振动成型，将所述模具内的所述混凝土浆料表面进行平整；
S4、依次进行收光、常温养护4-8h，蒸汽养护2-6h；
S5、脱模，获得地聚合物混凝土预制构件。
优选地，所述步骤S1中，先将原料中的矿渣粉、粉煤灰、硅灰、石子以及中砂混合，搅拌均匀，再加入原料中的水、激发剂和减水剂，搅拌混合均匀。
优选地，所述生产方法还包括以下步骤：
S6、对所述地聚合物混凝土预制构件的表面进行修补，并进行清洁和/或打磨处理。
优选地，所述生产方法还包括以下步骤：
S7、对所述地聚合物混凝土预制构件进行防水处理。
本发明的地聚合物混凝土预制构件抗折、抗压轻强度高，具有优异的耐酸碱腐蚀性能。本发明的生产方法实现了固体废弃物资源化，且生产过程无高温 烧结，无温室气体排放，与水泥两磨一烧制备工艺相比，节约能源75％左右，减少各类大气污染排放95％以上，研究推广该材料也是国家可持续发展战略的需要。
具体实施方式
本发明一实施例的地聚合物混凝土预制构件，包括以下质量份数的原料：矿渣粉300-650份，粉煤灰50-200份，硅灰20-80份，石子550-900份，中砂400-680份，水150-215份，减水剂8-25份以及激发剂30-80份。
其中，激发剂为水玻璃(Na2SiO3)、硅铝酸钠、氢氧化钠、煅烧明矾石中的一种或多种。其中，可按激发剂总份数质量份数30-80份选用以下一种或多种：水玻璃50-80份、硅铝酸钠10-35份、氢氧化钠10-30份、煅烧明矾石5-25份。
中砂为粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50％的砂，细度模数3.0-2.3。中砂可优选河砂。
本发明的地聚合物混凝土预制构件原料中，主要构成元素Si等原料来源广泛，易得且成本低。地聚合物水化最终产物是以离子键及共价键为主，故其快硬、早强，且长期强度高，一般的聚合物4h就可获得最终强度的70％，后期强度可达100Mpa。本发明的地聚合物混凝土预制构件在各种酸碱化学物质侵蚀下呈现惰性，表现出优异的耐酸碱腐蚀性能
本发明的地聚合物混凝土预制构件的生产方法，可包括以下步骤：
S1、制备地聚合物混凝土浆料：按各原料的质量份数将各原料混合。
其中，矿渣粉300-650份，粉煤灰50-200份，硅灰20-80份，石子 550-900份，中砂400-680份，水150-215份，减水剂8-25份以及激发剂30-80份。
激发剂为水玻璃(Na2SiO3)、硅铝酸钠、氢氧化钠、煅烧明矾石中的一种或多种。
制备时，先将原料中的矿渣粉、粉煤灰、硅灰、石子以及中砂混合，搅拌均匀，再加入原料中的水、激发剂和减水剂，搅拌混合均匀。混合原料中，在激发剂作用下反应生成胶凝状的混凝土浆料。
S2、拼装模具并对模具内表面进行清洁处理，涂刷脱模油。
S3、将混凝土浆料倒入模具中并振动成型，将模具内的混凝土浆料表面进行平整。
S4、依次进行收光、常温养护和蒸汽养护。其中，常温养护4-8小时，蒸汽养护2-6小时。
S5、在蒸汽养护达到适当强度后进行脱模，获得地聚合物混凝土预制构件。
S6、静止养护至拆模强度后脱膜，获得地聚合物混凝土预制构件。
该地聚合物混凝土预制构件的生产方法还包括以下步骤：
S7、对地聚合物混凝土预制构件的表面进行修补，并进行清洁和/或打磨处理。
对于地聚合物混凝土预制构件的表面上有缺陷，采用相同的混凝土浆料对缺陷进行修补，以形成完整美观预制构件。
进一步地，本发明的生产方法还包括以下步骤：
S8、对地聚合物混凝土预制构件进行防水处理。防水处理可采用现有技术中预制构件的防水处理实现。
本发明的地聚合物混凝土预制构件可以为预制墙板、预制梁、预制楼板等 建筑预制构件。
以下通过具体实施例对发明作进一步说明。
按照表1各原料质量份数称取各原料并制备成混凝土浆料，按照上述生产方法获得地聚合物混凝土预制构件，并按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测得的抗折强度和抗压强度如表2所示。
表1.各实施例原料质量份数
表2.各实施例制得的预制构件的测试结果
由上述表2数据可知，本发明的地聚合物混凝土预制构件在抗压强度和抗折强度测试7天时仍分别具有80Mpa和7.5Mpa，因此可知本发明的地聚合物混凝土预制构件的抗压强度和抗折强度高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其 他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种地聚合物混凝土预制构件，其特征在于，包括以下质量份数的原料：
矿渣粉 300-650份；
粉煤灰 50-200份；
硅灰 20-80份；
石子 550-900份；
中砂 400-680份；
水 150-215份；
减水剂 8-25份；以及
激发剂 30-80份。
2.根据权利要求1所述的地聚合物混凝土预制构件，其特征在于，所述激发剂为水玻璃、硅铝酸钠、氢氧化钠、煅烧明矾石中的一种或多种。
3.一种权利要求1或2所述的地聚合物混凝土预制构件的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备地聚合物混凝土浆料：按各原料的质量份数将各原料混合，在激发剂作用下反应生成胶凝状的混凝土浆料；
S2、拼装模具并对模具内表面进行清洁处理，涂刷脱模油；
S3、将所述混凝土浆料倒入所述模具中并振动成型，将所述模具内的所述混凝土浆料表面进行平整；
S4、依次进行收光、常温养护4-8h，蒸汽养护2-6h；
S5、脱模，获得地聚合物混凝土预制构件。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，先将原料中的矿渣粉、粉煤灰、硅灰、石子以及中砂混合，搅拌均匀，再加入原料中的水、激发剂和减水剂，搅拌混合均匀。
5.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括以下步骤：
S6、对所述地聚合物混凝土预制构件的表面进行修补，并进行清洁和/或打磨处理。
6.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括以下步骤：
S7、对所述地聚合物混凝土预制构件进行防水处理。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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