CN109834805A - 一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板及其制备方法 - Google Patents

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杨医博
刘一枫
胡兆轩
徐哲
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张子逸
陈广源
郭文瑛
詹建潮
王恒昌
张俊榕
柳志浩
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Abstract

本发明属于建筑材料领域，公开了一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板及其制备方法。将全再生细骨料、胶凝材料、减水剂、水投入混凝土搅拌机中搅拌混合，通过引气剂或发泡剂发泡搅拌直至均匀，得到混凝土混合物；将所得混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中布料，振动、制槽、抹面，然后在不低于20℃的室温下静停3～5h后，抽芯，常压干热养护，养护温度为45～60℃，养护时间为4～6h，养护结束后冷却脱模，自然养护至3～7天龄期，得到免蒸压全再生细骨料混凝土墙板。本发明采用再生细骨料全部取代河砂和陶粒，有效解决了陶粒和河砂短缺、废弃混凝土再生利用困难等难题。

Description

一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板及其制备方法。
背景技术
随着我国大力推进建筑工业化和提高预制化率，预制轻质隔墙板也得到了大量推广和应用。
目前主要的预制轻质隔墙板是陶粒轻质混凝土墙板，其原材料主要有水泥、河砂、陶粒、减水剂、发泡剂和水，利用陶粒和引入气孔降低混凝土自身的容重。此外，陶粒轻质混凝土墙板还通过在墙板内部开孔进一步降低墙板的面密度。
由于引入大量气孔后，混凝土强度大幅降低，通常需要掺加大量优质陶粒以得到强度和密度满足要的混凝土，单方混凝土陶粒用量多为陶粒干松散堆积密度的50-70％。由于陶粒需要烧制，受环保政策的影响，其产量受到很大限制，优质的陶粒供不应求，特别是墙板通常使用的密度等级为600级至700级的陶粒供不应求，而且市场上的陶粒质量参差不齐，质量波动较大，墙板的生产受到很大影响。此外，由于陶粒价格较高，墙板的成本也较高。能否不用陶粒制备墙板对缓解陶粒供应紧张的情况非常重要。
现在墙板的开孔主要为圆形和矩形。其中圆形的开孔面积小，在一定墙板面密度的情况下，所需的混凝土表观密度较小，在同时保证强度和密度的情况下，混凝土配制难度较大；矩形的开孔面积大，所需的混凝土表观密度较大，在同时保证强度和密度的情况下，混凝土配制难度较小，但是矩形开孔墙板在抽芯过程中容易发生孔的四角开裂的现象，导致良品率较低，实际生产较少采用。
目前陶粒轻质混凝土墙板制备大都采用两段式的养护工芝，即常压蒸汽养护(简称“蒸养”)+高压蒸汽养护(简称“蒸压”)。常压蒸汽养护时间5～6小时，恒温温度80±2℃。高压蒸汽养护时间4～5小时，恒压阶段压力为1.00±0.05MPa。这种养护方式不仅耗时长、所需的高压设备成本高、同时需要大量的蒸汽，造成能源消耗、一定程度上的环境污染。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的免蒸压全再生细骨料混凝土墙板。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再加入净水用量70％～80％的水搅拌均匀；然后将减水剂、引气剂和剩余水投入混凝土搅拌机中进行搅拌，得到混凝土混合物；如果采用发泡剂发泡，则不掺加引气剂，最后将发泡剂通过发泡机产生的泡沫投入到混凝土搅拌机中进行搅拌直至均匀；
(2)将步骤(1)中所得混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中布料，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面；
(3)将步骤(2)的物料在不低于20℃的室温下静停3～5h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护温度为45～60℃，养护时间为4～6h，养护结束后冷却脱模，自然养护至3～7天龄期，得到所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板。
进一步地，所述全再生细骨料为饱和面干吸水率小于7.0％的用废弃混凝土全部破碎为再生细骨料得到的全再生细骨料；全再生细骨料的加入量为胶凝材料质量的2～2.2倍。
进一步地，所述胶凝材料为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂或萘系减水剂中的一种。
进一步地，所述净水用量为胶凝材料质量的0.28～0.3倍。
进一步地，步骤(1)中所得混凝土混合物的坍落度为240～280mm。
一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，通过上述方法制备得到。
进一步地，所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的混凝土干表观密度为1500～1700kg/m3。
进一步地，所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的开孔为圆角矩形，其中圆角半径为2～10mm，面层壁厚为25～30mm，孔间肋厚为28～30mm。
进一步地，所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的宽度为600mm，厚度为90～120mm，开孔数量为5个，开孔大小为80mm×(40～60)mm。
本发明的制备方法及所得到的混凝土墙板具有如下优点及有益效果：
(1)本发明采用干热养护，彻底取消了蒸汽养护和蒸压养护，厂内无需配备锅炉和蒸压釜，解决了现有工艺设备复杂，能耗高的问题。
(2)本发明采用特定圆角的圆角矩形开孔，有效解决了原有矩形开孔墙板生产过程中易开裂，良品率低的难题。
(3)本发明采用混凝土再生细骨料全部取代河砂和陶粒，解决了优质陶粒供应不足，陶粒质量不稳定、河砂短缺和废弃混凝土再生利用三大难。
(4)本发明的墙板混凝土干表观密度为1500～1700kg/m3，混凝土本身强度较高，解决了取消蒸压养护后墙板强度低的难题。
附图说明
图1为本发明实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的侧面结构示意图；
图中标记说明如下：1-圆角矩形开孔，2-孔间肋，3-面层壁。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，包括如下组分：胶凝材料、全再生细骨料、减水剂、发泡剂和水。其中，所述胶凝材料为强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥；全再生细骨料为将废弃混凝土全部破碎为再生细骨料的产品，其饱和面干吸水率为6.0％，微粉含量为9.5％；减水剂是聚羧酸系减水剂；发泡剂为植物型，将发泡剂与一定比例的水混合后，在发泡机高压气体条件下产生均匀稳定的泡沫后使用。混凝土中胶凝材料为100份，全再生细骨料为200份，净用水量为28份，减水剂为3份，发泡剂通过发泡机产生的泡沫2份。测得混凝土的坍落度为265mm。墙板宽度为600mm，厚度为90mm，开孔为80mm×40mm的圆角矩形，开孔数量为5个；圆角半径为5mm，面层壁厚为25mm，孔间肋厚为30mm。本实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的整体结构示意图及侧面结构示意图分别如图1和图2所示。
所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的具体制备步骤为：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再将所述水质量的70～80％投入混凝土搅拌机中，搅拌直至均匀；然后将减水剂和剩余的水投入搅拌机中进行搅拌直至所需的状态，最后将发泡剂通过发泡机产生的泡沫投入到混凝土搅拌机中进行搅拌直至均匀；
(2)将步骤(1)中预搅拌好的混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中布料，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面等工艺；
(3)将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具在32℃的室温下静停4h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护恒温温度为50℃，养护时间为6h，养护结束后冷却脱模，自然养护至3天龄期，即可得到本发明产品。
测得墙板混凝土干表观密度为1650kg/m3，墙板的面密度为107kg/m2，墙板试件强度为10.2MPa。
实施例2
本实施例的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，包括如下组分：胶凝材料、全再生细骨料、减水剂、发泡剂和水。其中，所述胶凝材料为强度等级52.5的硅酸盐水泥；全再生细骨料为将废弃混凝土全部破碎为再生细骨料的产品，其饱和面干吸水率为6.0％，微粉含量为9.5％；减水剂是萘系减水剂；发泡剂为植物型，将发泡剂与一定比例的水混合后，在发泡机高压气体条件下产生均匀稳定的泡沫后使用。混凝土中胶凝材料为100份，全再生细骨料为220份，净用水量为30份，减水剂为2.8份，发泡剂通过发泡机产生的泡沫2份。测得混凝土的坍落度为270mm。墙板宽度为600mm，厚度为120mm，开孔为80mm×60mm的圆角矩形，开孔数量为5个；圆角半径为10mm，面层壁厚为30mm，孔间肋厚为30mm。本实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的整体结构示意图及侧面结构示意图分别如图1和图2所示。
所述免蒸压全再生细骨料泡沫混凝土墙板的具体制备步骤为：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再将所述水质量的70～80％投入混凝土搅拌机中，搅拌直至均匀；然后将减水剂和剩余的水投入搅拌机中进行搅拌直至所需的状态，最后将发泡剂通过发泡机产生的泡沫投入到混凝土搅拌机中进行搅拌直至均匀；
(2)将步骤(1)中预搅拌好的混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中布料，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面等工艺；
(3)将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具在25℃的室温下静停5h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护恒温温度为55℃，养护时间为5h，养护结束后冷却脱模，自然养护至7天龄期，即可得到本实施例产品。
测得墙板混凝土干表观密度为1510kg/m3，墙板的面密度为124kg/m2，墙板试件强度为7.3MPa。
实施例3
本实施例的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，包括如下组分：胶凝材料、全再生细骨料、减水剂、引气剂和水。其中，所述胶凝材料为强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥；全再生细骨料为将废弃混凝土全部破碎为再生细骨料的产品，其饱和面干吸水率为6.0％，微粉含量为9.5％；减水剂是聚羧酸系减水剂；引气剂为复合型引气剂，可引入大量微细气泡。混凝土中胶凝材料为100份，全再生细骨料为200份，净用水量为28份，减水剂为3.5份，引气剂0.1份。测得混凝土的坍落度为260mm。墙板宽度为600mm，厚度为90mm，开孔为80mm×40mm的圆角矩形，开孔数量为5个；圆角半径为2mm，面层壁厚为25mm，孔间肋厚为30mm。本实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的整体结构示意图及侧面结构示意图分别如图1和图2所示。
所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的具体制备步骤为：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再将所述水质量的70～80％投入混凝土搅拌机中，搅拌直至均匀；然后将减水剂、引气剂和剩余的水投入搅拌机中进行搅拌直至所需的状态；
(2)将步骤(1)中预搅拌好的混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面等工艺；
(3)将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具在32℃的室温下静停4h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护恒温温度为50℃，养护时间为6h，养护结束后冷却脱模，自然养护至3天龄期，即可得到本实施例产品。
测得墙板混凝土干表观密度为1690kg/m3，墙板的面密度为109kg/m2，墙板试件强度为10.5MPa。
实施例4
本实施例的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，包括如下组分：胶凝材料、全再生细骨料、减水剂、引气剂和水。其中，所述胶凝材料为强度等级52.5的硅酸盐水泥；全再生细骨料为将废弃混凝土全部破碎为再生细骨料的产品，其饱和面干吸水率为6.0％，微粉含量为9.5％；减水剂是萘系减水剂；引气剂为复合型引气剂，可引入大量微细气泡。混凝土中胶凝材料为100份，全再生细骨料为220份，净用水量为30份，减水剂为3.0份，引气剂为0.12份。测得混凝土的坍落度为265mm。墙板宽度为600mm，厚度为120mm，开孔为80mm×60mm的圆角矩形，开孔数量为5个；圆角半径为10mm，面层壁厚为30mm，孔间肋厚为30mm。本实施例中免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的整体结构示意图及侧面结构示意图分别如图1和图2所示。
所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的具体制备步骤为：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再将所述水质量的70～80％投入混凝土搅拌机中，搅拌直至均匀；然后将减水剂、引气剂和剩余的水投入搅拌机中进行搅拌直至所需的状态；
(2)将步骤(1)中预搅拌好的混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面等工艺；
(3)将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具在26℃的室温下静停5h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护恒温温度为55℃，养护时间为5h，养护结束后冷却脱模，自然养护至5天龄期，即可得到本实施例产品。
测得墙板混凝土干表观密度为1530kg/m3，墙板的面密度为126kg/m2，墙板试件强度为7.5MPa。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：
(1)将全再生细骨料和胶凝材料投入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，再加入净水用量70％～80％的水搅拌均匀；然后将减水剂、引气剂和剩余水投入混凝土搅拌机中进行搅拌，得到混凝土混合物；如果采用发泡剂发泡，则不掺加引气剂，最后将发泡剂通过发泡机产生的泡沫投入到混凝土搅拌机中进行搅拌直至均匀；
(2)将步骤(1)中所得混凝土混合物均匀装入已安装有截面为圆角矩形的芯模和钢筋笼骨架的墙板模具中布料，待布料结束后，进行振动、制槽、抹面；
(3)将步骤(2)的物料在不低于20℃的室温下静停3～5h后，抽芯；然后进行常压干热养护，养护温度为45～60℃，养护时间为4～6h，养护结束后冷却脱模，自然养护至3～7天龄期，得到所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板。
2.根据权利要求1所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于：所述全再生细骨料为饱和面干吸水率小于7.0％的用废弃混凝土全部破碎为再生细骨料得到的全再生细骨料；全再生细骨料的加入量为胶凝材料质量的2～2.2倍。
3.根据权利要求1所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于：所述胶凝材料为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂或萘系减水剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于：所述净水用量为胶凝材料质量的0.28～0.3倍。
6.根据权利要求1所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所得混凝土混合物的坍落度为240～280mm。
7.一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，其特征在于：通过权利要求1～6任一项所述的方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，其特征在于：所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的混凝土干表观密度为1500～1700kg/m3。
9.根据权利要求7所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，其特征在于：所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的开孔为圆角矩形，其中圆角半径为2～10mm，面层壁厚为25～30mm，孔间肋厚为28～30mm。
10.根据权利要求9所述的一种免蒸压全再生细骨料混凝土墙板，其特征在于：所述免蒸压全再生细骨料混凝土墙板的宽度为600mm，厚度为90～120mm，开孔数量为5个，开孔大小为80mm×(40～60)mm。
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