CN111574153A - 一种提高pc构件强度的混凝土配方及其配合比方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，混凝土配方包括：增效剂1wt%，混凝土外加剂3.98wt%，碎石1067wt%～1072wt%，天然砂821wt%～878wt%，水泥332wt%，水92wt%～155wt%；混凝土配方的配合比方法包括：先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于92份～155份水中混合均匀；依次将1067份～1072份碎石、332份水泥、821份～878份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌60s～120s至混合均匀，搅拌速度为20r/min～30r/min，制得混凝土并出料。本发明的混凝土配方可减少水泥用量，有效改善混凝土和易性，使用该混凝土配方制得的PC构件强度提高，实用性佳。

Description

一种提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土配方及其配合比方法，具体涉及一种提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，属于混凝土制造技术领域。

背景技术

PC为precast concrete（混凝土预制件 ）的英文缩写，在住宅工业化领域称作PC构件，如预制钢筋混凝土柱地基基础、预制钢结构钢柱基础、路灯广告牌柱钢筋混凝土基础、预制楼板，与之相对应的传统现浇混凝土需要工地现场制模、现场浇注和现场养护。混凝土预制件被广泛应用于建筑、交通、水利等领域，在国民经济中扮演重要的角色。

混凝土是PC构件的基础构成材料，混凝土简称为"砼"，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。普通混凝土为用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料，与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。因普通混凝土具有很高的抗压强度和较大的刚度，因此广泛应用于土木工程。但普通混凝土也存在在凝结与硬化过程中易产生收缩开裂、抗拉强度低、韧性差等特点，并且随着强度的提高其脆性特征更佳显著，给混凝土结构物的耐久性带来较大的影响，由普通混凝土制得的PC构件强度较低，在运输过程或初次使用过程中即破损，不能满足装配式建筑高强度、多次数的使用需求。因此，如何设计或研发一种提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，可减少水泥用量，有效改善混凝土和易性，且使用该混凝土配方制得的PC构件强度提高，实用性佳。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

本发明揭示了一种提高PC构件强度的混凝土配方，包括：增效剂1wt%，混凝土外加剂3.98wt%，碎石1067wt%～1072wt%，天然砂821wt%～878wt%，水泥332wt%，水92wt%～155wt%。

进一步地，所述混凝土外加剂为减水率≥25%的聚羧酸系减水剂。

进一步地，所述碎石的粒径为5mm～25mm。

进一步地，所述天然砂为Ⅱ区中砂。

进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的型号为PII52.5。

本发明揭示了一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率3%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂846份，水泥332份，和水125份。

本发明揭示了一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率5%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂862份，水泥332份，和水109份。

本发明揭示了一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率7%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂878份，水泥332份，和水92份。

本发明还揭示了上述混凝土配方的配合比方法，包括如下步骤：

步骤S1，先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于92份～155份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1067份～1072份碎石、332份水泥、821份～878份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌60s～120s至混合均匀，搅拌速度为20r/min～30r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下的优点：

本发明提供的提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，混凝土拌合物粘聚性得到改善，混凝土粘度略有降低、且不易出现泌水离析现象，呈现松软状态，施工性能好；掺用增效剂后混凝土的和易性优良，混凝土配合比中水用量、水泥用量可以分别降低5kg~10kg、15kg，使用所述混凝土配方制得的PC构件的各龄期的抗压强度有不同程度的提高，28d标养试块抗压强度符合设计要求，实用性佳，有利于推广应用，具有市场竞争力及使用价值。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，旨在用于解释本发明，而不构成为对本发明的限制。

本发明揭示了一种混凝土配方，可减少水泥用量，有效改善混凝土和易性，使用该混凝土配方制得的PC构件强度提高。所述混凝土配方包括：增效剂1wt%，混凝土外加剂3.98wt%，碎石1067wt%～1072wt%，天然砂821wt%～878wt%，水泥332wt%，水92wt%～155wt%。

增效剂能发挥综合调节作用，首先，增效剂中含有分散促进成分，能充分分散混凝土中水泥与掺合料颗粒的集聚体，使通常减水剂不宜分散的胶材颗粒与水充分接触和分散。因为水泥与水接触后具有静电引力作用，相互吸引形成立体絮凝结构及颗粒聚集体，减水剂的作用就是分散该絮凝结构，达到减少用水量和增加流动性的目的，而增效剂的一部分作用就是分散所述的颗粒聚集体，增加该颗粒与水的接触面积，从而提高水泥的水化程度。

其次，增效剂与减水剂协同发挥效用，提高减水率，使混凝土中细颗粒得到充分分散，使水泥颗粒与水的接触更充分，混凝土和易性也得到改善，进而提高水泥的水化程度和反应活性，混凝土的综合性能得以增强。

再者，增效剂成分中具有泥土吸附组分和络合组分，对粘土类物质具有较好的吸附作用，一定程度上可改善泥土的吸附活性，抑制了泥土对减水剂的吸附，并有效通过络合作用，降低泥土中的金属离子对聚羟酸系减水剂的吸附作用，提高减水剂的性能。增效剂可以减少聚羧酸减水剂对泥的敏感性，对不同品质的砂石料适应性好。

进一步地，所述混凝土外加剂为减水率≥25%的聚羧酸系减水剂。进一步地，所述碎石的粒径为5mm～25mm。

进一步地，所述天然砂为Ⅱ区中砂。进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的型号为PII52.5。

本发明根据天然砂和碎石的实际含水率，将混凝土理论配合比转化为施工配合比。其中，混凝土理论配合比为：增效剂1wt%，减水剂3.98wt%，碎石1067wt%，天然砂821wt%，水泥332wt%，水155wt%，制得的混凝土强度等级为C35。由此，本发明还揭示了上述混凝土配方的配合比方法，包括如下步骤：

步骤S1，先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于92份～155份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1067份～1072份碎石、332份水泥、821份～878份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌60s～120s至混合均匀，搅拌速度为20r/min～30r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。

实施例一

一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率3%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂846份，水泥332份，和水125份。其配合比方法包括如下步骤：

步骤S1，先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于125份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1072份碎石、332份水泥、846份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌60s至混合均匀，搅拌速度为25r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。

实施例二

一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率5%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂862份，水泥332份，和水109份。其配合比方法包括如下步骤：

步骤S1，在双轴卧式混凝土搅拌机的水箱中先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于109份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1072份碎石、332份水泥、862份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌90s至混合均匀，搅拌速度为25r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。

实施例三

一种提高PC构件强度的混凝土配方，当天然砂含水率7%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂878份，水泥332份，和水92份。其配合比方法包括如下步骤：

步骤S1，先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于92份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1072份碎石、332份水泥、878份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌120s至混合均匀，搅拌速度为25r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。

上述混凝土配方在配合比过程中，增效剂的主要作用是：提高混凝土减水剂的减水率；减少泌水，改善新拌混凝土性能和易性；改善聚羧酸减水剂的抗泥适应性；提高分散胶凝材料作用，激发水泥水化活性，节约水泥15kg的基础上保持或超过基准强度；通过改善混凝土的颗粒分散程度和气泡结构变化，还可提高混凝土的抗冻融能力、混凝土密实性、混凝土抗渗性，改善混凝土耐久性。

综上所述，本发明提供的提高PC构件强度的混凝土配方及其配合比方法，混凝土拌合物粘聚性得到改善，混凝土粘度略有降低、且不易出现泌水离析现象，呈现松软状态，施工性能好；掺用增效剂后混凝土的和易性优良，混凝土配合比中水用量、水泥用量可以分别降低5kg~10kg、15kg，使用所述混凝土配方制得的PC构件的各龄期的抗压强度有不同程度的提高，28d标养试块抗压强度符合设计要求，实用性佳，有利于推广应用，具有市场竞争力及使用价值。

应该注意的是，上述实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。因此，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。在权利要求中，单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的数据或步骤。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于，包括：增效剂1wt%，混凝土外加剂3.98wt%，碎石1067wt%～1072wt%，天然砂821wt%～878wt%，水泥332wt%，水92wt%～155wt%。

2.根据权利要求1所述提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于：所述混凝土外加剂为减水率≥25%的聚羧酸系减水剂。

3.根据权利要求1所述提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于：所述碎石的粒径为5mm～25mm。

4.根据权利要求1所述提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于：所述天然砂为Ⅱ区中砂。

5.根据权利要求1所述提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的型号为PII52.5。

6.一种提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于，当天然砂含水率3%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂846份，水泥332份，和水125份。

7.一种提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于，当天然砂含水率5%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂862份，水泥332份，和水109份。

8.一种提高PC构件强度的混凝土配方，其特征在于，当天然砂含水率7%、碎石含水率0.5%时，所述混凝土配方包括：增效剂1份，聚羧酸系减水剂3.98份，碎石1072份，天然砂878份，水泥332份，和水92份。

9.权利要求1～8中任一项所述混凝土配方的配合比方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，先将1份增效剂和3.98份混凝土外加剂置于92份～155份水中，常温下充分搅拌15s至混合均匀，搅拌速度为20r/min；

步骤S2，依次将1067份～1072份碎石、332份水泥、821份～878份天然砂和步骤S1制备的混合物投料至双轴卧式混凝土搅拌机中，常温下充分搅拌60s～120s至混合均匀，搅拌速度为20r/min～30r/min，制得可提高PC构件强度的混凝土并出料。