CN110981403B - 高强混凝土板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，公开了一种高强混凝土板材及其制备方法，由以下质量份组成：胶凝材料300~500份、骨料700~1500份、减水剂5~15份、乳液30~50份、水30~75份、纤维5~10份。其制备方法如下：1）将乳液、减水剂与水按比例搅拌均匀；2）将胶凝材料、骨料、纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中；3）将所得混合材料浇筑到模具中，并在0.1~20 MPa的条件下压实并保压30s后脱模，得多孔混凝土板材；4）对脱模后混凝土板材进行湿气养护。本发明制备的混凝土板强度高、水泥用量少、可作为装配式建筑板材使用。

Description

高强混凝土板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种高强混凝土板材及其制备方法。
背景技术
近几年来，随着建筑节能政策的驱动，建筑节能技术和节能材料有了飞速发展。混
凝土板材是建筑业使用最多的建筑材料，随着经济的发展和技术的进步，人们对建筑材料
的要求也不断提高，不但要求混凝土板材具有高强度、耐久的要求，而且混凝土板材还应满
足轻质、环保的要求。目前在工业和民用建筑中使用最多的普通混凝土板材，虽然强度(一
般为20-30MPa)能够基本满足建筑结构的要求，但是比较笨重。然而，目前普通混凝土板材
和加气混凝土板材都属于脆性材料，很容易因收缩而产生微裂缝，甚至完全破坏。市场上的
轻质混凝土板材的强度很低(一般＜5MPa)，无法满足建筑结构的要求，只能做非承重的隔墙或保温材料。此外，加气混凝墙板非常脆，很容易在运输和施工过程中破碎，且不能再墙板上打钉。
目前，装配式混凝土构件领域采用的板材的成型方式为普通的浇筑或者挤压成型等，但是以上成型方式制备出的混凝土板材强度较低，且当混凝土板材自重较大时，板材在装配式吊装过程中会发生破坏，造成安全生产事故。因此，制备具有轻质高强、防水防开裂功能的泡沫混凝土板材是紧迫需要的。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高强混凝土板材及其制备方法，制备的混凝土板强度高、水泥用量少、可作为装配式建筑板材使用。
技术方案：本发明提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：胶凝材料300~500份、骨料700~1500份、减水剂5~15份、乳液30~50份、水30~75份和纤维5~10份；其制备方法包括如下步骤：1）将乳液、减水剂与水按比例搅拌均匀；2）将胶凝材料、骨料、纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中；3）将所得混合材料浇筑到模具中，并在0.1~20 MPa的条件下压实并保压30s后脱模，得多孔混凝土板材；4）对脱模后混凝土板材进行湿气养护。
优选地，所述胶凝材料由100~150份水泥、100~300份石灰石粉和50~150份矿渣粉组成。
优选地，所述骨料为高强度内养护骨料，所述高强度内养护骨料为煅烧氧化铝多孔陶粒。
优选地，所述高强度内养护骨料中的水分含量为骨料质量的10%~30%，骨料粒径小于1mm。
优选地，所述乳液由淀粉胶、硅溶胶和纯丙乳液组成，三者的质量比为1:3:1。
本发明还提供了一种高强混凝土板材的制备方法，包括如下步骤：1）将乳液、减水剂与水按比例搅拌均匀；2）将胶凝材料、骨料、纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中；3）将所得混合材料浇筑到模具中，并在0.1~20 MPa的条件下压实并保压30s后脱模，得多孔混凝土板材；4）对脱模后混凝土板材进行湿气养护。
优选地，在所述步骤2）中，喷雾时的喷雾速率为10 ~50g/s。
优选地，在所述步骤3）中，加压方式为常压加压或者真空加压。
优选地，所述步骤4）中的湿气养护的湿度大于90%，养护方式为常温养护28d；或者，养护方式为60~90℃养护6~12h；或者养护方式为真空压力为2~8MPa压蒸养护6~10h。
有益效果：发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
1）本发明混凝土板材的组分中添加了由质量比为1:3:1的淀粉胶、硅溶胶和纯丙乳液组成的乳液，一方面对混凝土板材的其它组分起到胶粘的作用，另一方面起到改善混凝土强度的作用。
2）本发明混凝土板材的用水量少，采用喷雾洒水方式将乳液、减水剂和水的混合物喷洒到胶凝材料、骨料和纤维的混合物种，保证了水分的均匀分布。
3）本发明中采用了较多的惰性材料石灰石粉，大大降低了水泥用量，降低了混凝土板材的成本。
4）本发明混凝土板材的成型方式采用浇筑+加压的方式，提高了混凝土板材的密实度。
5）本发明混凝土板材的组分中水分含量较少，为保证混凝土的充分水化，混凝土板材设计成了多孔板材，在初始养护过程中，外界较高的湿度（常温或高温或高压）养护，保证了混凝土初始水化有足够的水源。同时采用了内养护骨料，为混凝土的后期水化提供水分。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的介绍。
实施方式1：
本实施方式提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：水泥100份、石灰石粉100份、矿渣粉100份、含水10%粒径小于1mm的高强度内养护骨料700份、减水剂5份、淀粉胶6份、硅溶胶18份、纯丙乳液6份、水75份、PVA纤维10份。
上述高强混凝土板材的具体制备步骤如下：
1）将淀粉胶、硅溶胶、纯丙乳液、减水剂和水按比例搅拌均匀；
2）将水泥、石灰石粉、矿渣粉、内养护骨料和PVA纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中，喷雾速率为10 g/s；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并用压力机将上述材料在0.1MPa的条件下真空压实并保压30s后脱模，制备出多孔混凝土板材；
4）将脱模后的混凝土板材在湿度大于90%的条件下常温养护28d。
实施方式2：
本实施方式提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：水泥150份、石灰石粉300份、矿粉50份、含水30%的高强度内养护骨料1500份、减水剂15份、淀粉胶10份、硅溶胶30份、纯丙乳液10份、水30份、PVA纤维5份。
上述高强混凝土板材的具体制备步骤如下：
1）将淀粉胶、硅溶胶、纯丙乳液、减水剂和水按比例搅拌均匀；
2）将水泥、石灰石粉、矿渣粉、内养护骨料和PVA纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中，喷雾速率为50 g/s；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并用压力机将上述材料在20MPa的条件下真空压实并保压30s后脱模，制备出多孔混凝土板材；
4）将脱模后的混凝土板材在湿度大于90%的条件下60℃蒸汽养护12h。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
实施方式3：
本实施方式提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：水泥100份、石灰石粉250份、矿粉150份、含水15%的高强度内养护骨料900份、减水剂10份、淀粉胶8份、硅溶胶24份、纯丙乳液8份、水50份、PVA纤维10份。
上述高强混凝土板材的具体制备步骤如下：
1）将淀粉胶、硅溶胶、纯丙乳液、减水剂和水按比例搅拌均匀；
2）将水泥、石灰石粉、矿渣粉、内养护骨料和PVA纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中，喷雾速率为30 g/s；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并用压力机将上述材料在10MPa的条件下真空压实并保压30s后脱模，制备出多孔混凝土板材；
4）将脱模后的混凝土板材在湿度大于90%的条件下90℃蒸汽养护6h。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
实施方式4：
本实施方式提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：水泥150份、石灰石粉200份、矿粉150份、含水15%的高强度内养护骨料1000份、减水剂10份、淀粉胶8份、硅溶胶24份、纯丙乳液8份、水60份、PVA纤维10份。
上述高强混凝土板材的具体制备步骤如下：
1）将淀粉胶、硅溶胶、纯丙乳液、减水剂和水按比例搅拌均匀；
2）将水泥、石灰石粉、矿渣粉、内养护骨料和PVA纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中，喷雾速率为20 g/s；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并用压力机将上述材料在15MPa的条件下真空压实并保压30s后脱模，制备出多孔混凝土板材；
4）将脱模后的混凝土板材在湿度大于90%的条件下2MPa压蒸养护10h。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
实施方式5：
本实施方式提供了一种高强混凝土板材，由以下质量份组成：水泥100份、石灰石粉300份、矿粉100份、含水10%的高强度内养护骨料1000份、减水剂10份、淀粉胶10份、硅溶胶30份、纯丙乳液10份、水75份、PVA纤维10份。
上述高强混凝土板材的具体制备步骤如下：
1）将淀粉胶、硅溶胶、纯丙乳液、减水剂和水按比例搅拌均匀；
2）将水泥、石灰石粉、矿渣粉、内养护骨料和PVA纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中，喷雾速率为40 g/s；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并用压力机将上述材料在10MPa的条件下真空压实并保压30s后脱模，制备出多孔混凝土板材；
4）将脱模后的混凝土板材在湿度大于90%的条件下8MPa压蒸养护6h。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
本发明实施例性能测试方法参照以下标准，抗压强度按照GB/T8813-2008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》，抗冲击能力、抗拉强度、耐冻融性能按JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》执行，吊挂力按照GB/T 23450-2009《建筑隔墙用保温条板》，燃烧性能按照GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中分级方法进行分级，按照GB/T8626-2007《建筑材料可燃性试验方法》进行测试。本发明实施例性能指标如表1各实施例主要性能指标，见表1。
表1
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由表1可见，本发明制备的混凝土板材各方面性能均非常优异。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高强混凝土板材，其特征在于，由以下质量份组成：胶凝材料300~500份、骨料700~1500份、减水剂5~15份、乳液30~50份、水30~75份和纤维5~10份；其制备方法包括如下步骤：
1）将乳液、减水剂与水按比例搅拌均匀；
2）将胶凝材料、骨料、纤维按比例搅拌均匀，并在搅拌的过程中将步骤1）中的混合液体以喷雾形式均匀加入到其中；
3）将所得混合材料浇筑到模具中，并在0.1~20 MPa的条件下压实并保压30s后脱模，得多孔混凝土板材；
4）对脱模后混凝土板材进行湿气养护；
所述胶凝材料由100~150份水泥、100~300份石灰石粉和50~150份矿渣粉组成；
所述骨料为高强度内养护骨料，所述高强度内养护骨料为煅烧氧化铝多孔陶粒；
所述高强度内养护骨料中的水分含量为骨料质量的10%~30%，骨料粒径小于1mm；
所述乳液由淀粉胶、硅溶胶和纯丙乳液组成，三者的质量比为1:3:1。
2.根据权利要求1所述的高强混凝土板材，其特征在于，在所述步骤2）中，喷雾时的喷雾速率为10 ~50g/s。
3.根据权利要求1所述的高强混凝土板材，其特征在于，在所述步骤3）中，加压方式为常压加压或者真空加压。
4.根据权利要求1所述的高强混凝土板材，其特征在于，所述步骤4）中的湿气养护的湿度大于90%，养护方式为常温养护28d；或者，养护方式为60~90℃养护6~12h；或者养护方式为真空压力为2~8MPa压蒸养护6~10h。
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