CN112720788A - 一种uhpc构件制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中；水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度；本发明通过添加玻璃纤维，配合分层喷射工艺，使得混凝土构件的面层凝聚力较强，不易开裂，且配合喷射法，能保证构件的二维平整和均匀性，同时整体抗拉性和延展性得到增强，解决了现有混凝土构件的制作工艺过程中，面层容易龟裂，而且传统的抹压法制作面层不能保证表面平整程度，影响美观，同时构件的整体抗拉性能和延展性差的问题。

Description

一种UHPC构件制作工艺
技术领域
本发明涉及超高性能混凝土技术领域，具体为一种UHPC构件制作工艺。
背景技术
超高性能混凝土，简称UHPC，也称作活性粉末混凝土，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面“超高”——超高的耐久性和超高的力学性能，超高性能混凝土的设计理论是最大堆积密度理论，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充。
现有混凝土构件的制作工艺过程中，面层容易龟裂，而且传统的抹压法制作面层不能保证表面平整程度，影响美观，同时构件的整体抗拉性能和延展性差，为此我们提出一种面层凝聚力较强，不易开裂，且配合喷射法，能保证构件的二维平整和均匀性，同时整体抗拉性和延展性得到增强的UHPC构件制作工艺来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种UHPC构件制作工艺，具备能有效提高构件整体性能的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
(4)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
优选的，所述步骤(1)中，材料的重量误差应控制在小于等于±2％，搅拌设备为变速搅拌机，且在搅拌过程需配合定时装置。
优选的，所述步骤(1)中，搅拌须分成两步，第一步快速搅拌形成具有良好和易性的水泥浆料，第二步慢速搅拌，短玻纤在此时加入浆料中。
优选的，所述步骤(2)中，预定的长度范围为25-50mm，喷射前须调试气压，试验玻纤与浆料比例，使玻纤含量与设计配合比一致。
优选的，所述步骤(2)中，面层配比须经过试验确定，力学物理性能应满足使用要求，而且与构件基层具有相容性，质感面层厚度大于5mm，表面薄层厚度1-3mm。
优选的，所述步骤(2.1)中，在喷射时须分层喷射，每层厚度3-6mm，且喷射路线以之字形往复，新喷射宽度须覆盖前宽度的一半。
优选的，所述步骤(3)中，脱模前养护温度应当大于15℃，脱模后养护相对湿度大于95％，温度大于等于15℃。
优选的，所述步骤(3)中，夏季在室外存放应当在棚内或覆盖，冬季制品宜存放在温度5℃以上的环境中，最低存放温度大于0℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过添加玻璃纤维，配合分层喷射工艺，使得混凝土构件的面层凝聚力较强，不易开裂，且配合喷射法，能保证构件的二维平整和均匀性，同时整体抗拉性和延展性得到增强，解决了现有混凝土构件的制作工艺过程中，面层容易龟裂，而且传统的抹压法制作面层不能保证表面平整程度，影响美观，同时构件的整体抗拉性能和延展性差的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
(4)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
实施例一：
一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，材料的重量误差应控制在小于等于±2％，搅拌设备为变速搅拌机，且在搅拌过程需配合定时装置，避免搅拌不充分或超时搅拌，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中，搅拌须分成两步，第一步快速搅拌形成具有良好和易性的水泥浆料，第二步慢速搅拌，短玻纤在此时加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，预定的长度范围为25-50mm，喷射前须调试气压，试验玻纤与浆料比例，使玻纤含量与设计配合比一致，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
面层是指构件表面质感层或和为遮掩玻纤喷射的表面薄层，面层浆料不含玻璃纤维，面层配比须经过试验确定，力学物理性能应满足使用要求，而且与构件基层具有相容性，质感面层厚度大于5mm，表面薄层厚度1-3mm，为了防止表面龟裂，面层可以掺加聚合物，对于表面将喷涂乳胶漆或真石漆的构件，表面不宜喷射光滑的薄层。
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
(4)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
实施例二：
一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，材料的重量误差应控制在小于等于±2％，搅拌设备为变速搅拌机，且在搅拌过程需配合定时装置，避免搅拌不充分或超时搅拌，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中，搅拌须分成两步，第一步快速搅拌形成具有良好和易性的水泥浆料，第二步慢速搅拌，短玻纤在此时加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，预定的长度范围为25-50mm，喷射前须调试气压，试验玻纤与浆料比例，使玻纤含量与设计配合比一致，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
面层是指构件表面质感层或和为遮掩玻纤喷射的表面薄层，面层浆料不含玻璃纤维，面层配比须经过试验确定，力学物理性能应满足使用要求，而且与构件基层具有相容性，质感面层厚度大于5mm，表面薄层厚度1-3mm，为了防止表面龟裂，面层可以掺加聚合物，对于表面将喷涂乳胶漆或真石漆的构件，表面不宜喷射光滑的薄层。
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射，在喷射时须分层喷射，每层厚度3-6mm，且喷射路线以之字形往复，新喷射宽度须覆盖前宽度的一半；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪，不能一层尚未喷完就喷下一层，必须避免只喷砂浆或只喷玻纤的情况，避免局部无玻纤或玻纤集中现象；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
养护就是在构件硬化期间保证足够的湿度和适宜的温度，以确保水化反应持续。
(4)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
实施例三：
一种UHPC构件制作工艺，包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，材料的重量误差应控制在小于等于±2％，搅拌设备为变速搅拌机，且在搅拌过程需配合定时装置，避免搅拌不充分或超时搅拌，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中，搅拌须分成两步，第一步快速搅拌形成具有良好和易性的水泥浆料，第二步慢速搅拌，短玻纤在此时加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，预定的长度范围为25-50mm，喷射前须调试气压，试验玻纤与浆料比例，使玻纤含量与设计配合比一致，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
面层是指构件表面质感层或和为遮掩玻纤喷射的表面薄层，面层浆料不含玻璃纤维，面层配比须经过试验确定，力学物理性能应满足使用要求，而且与构件基层具有相容性，质感面层厚度大于5mm，表面薄层厚度1-3mm，为了防止表面龟裂，面层可以掺加聚合物，对于表面将喷涂乳胶漆或真石漆的构件，表面不宜喷射光滑的薄层。
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射，在喷射时须分层喷射，每层厚度3-6mm，且喷射路线以之字形往复，新喷射宽度须覆盖前宽度的一半；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪，不能一层尚未喷完就喷下一层，必须避免只喷砂浆或只喷玻纤的情况，避免局部无玻纤或玻纤集中现象；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模前养护温度应当大于15℃，脱模后养护相对湿度大于95％，温度大于等于15℃，在此条件下，养护时间为：硅酸盐水泥与白水泥7天，硫铝酸盐水泥3天，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
养护就是在构件硬化期间保证足够的湿度和适宜的温度，以确保水化反应持续，夏季在室外存放应当在棚内或覆盖，冬季制品宜存放在温度5℃以上的环境中，最低存放温度大于0℃。
(1)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
本发明通过添加玻璃纤维，配合分层喷射工艺，使得混凝土构件的面层凝聚力较强，不易开裂，且配合喷射法，能保证构件的二维平整和均匀性，同时整体抗拉性和延展性得到增强，解决了现有混凝土构件的制作工艺过程中，面层容易龟裂，而且传统的抹压法制作面层不能保证表面平整程度，影响美观，同时构件的整体抗拉性能和延展性差的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)搅拌：首先以水泥为主要胶凝材料，与水、砂和石子按照一定配比，并投入专用的搅拌设备中，按搅拌步骤与时间要求进行搅拌混合，再将短玻纤均匀加入浆料中；
(2)面层制作：水泥砂浆搅拌后，用泵输送到喷枪，玻璃纤维也被送到枪口切割机处，切成预定的长度，均匀地与砂浆一道喷射到模具中，再滚压得以密实；
(2.1)将枪口垂直于喷射面，喷枪保持同样高度，使浆料以相同压力入模，从构件边缘或边角部位开始喷射；
(2.2)在每层交互方向分层喷射，以得到二维均匀性，第一层横向运动喷枪，第二层纵向运动喷枪，第三层再横向运动喷枪；
(2.3)在每一层喷完后使用专用滚压工具压实，不能等浆料初凝后再压；
(3)养护和脱模：在构件制作后的脱模前，立即用聚乙烯膜覆盖，避免制品水分流失，直至脱模，脱模后在养护室进行养护，同时配有淋水或喷雾设施或人工浇水以保证一定湿度，后期在适宜温度环境中进行养护；
(4)表面处理：对生产好的UHPC构件进行表面的打磨、修补、清洗和喷漆处理，喷漆包括防护剂或乳胶漆或氟碳漆或真石漆，最后进行包装即可。
2.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，材料的重量误差应控制在小于等于±2％，搅拌设备为变速搅拌机，且在搅拌过程需配合定时装置。
3.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌须分成两步，第一步快速搅拌形成具有良好和易性的水泥浆料，第二步慢速搅拌，短玻纤在此时加入浆料中。
4.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，预定的长度范围为25-50mm，喷射前须调试气压，试验玻纤与浆料比例，使玻纤含量与设计配合比一致。
5.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，面层配比须经过试验确定，力学物理性能应满足使用要求，而且与构件基层具有相容性，质感面层厚度大于5mm，表面薄层厚度1-3mm。
6.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(2.1)中，在喷射时须分层喷射，每层厚度3-6mm，且喷射路线以之字形往复，新喷射宽度须覆盖前宽度的一半。
7.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，脱模前养护温度应当大于15℃，脱模后养护相对湿度大于95％，温度大于等于15℃。
8.根据权利要求1所述的一种UHPC构件制作工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，夏季在室外存放应当在棚内或覆盖，冬季制品宜存放在温度5℃以上的环境中，最低存放温度大于0℃。
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