CN113860811A - 一种高强复合材料制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强复合材料制备工艺，涉及混凝土制备技术领域，一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：配料，高强复合材料制的配料包括水泥、硅粉、矿粉、石英砂、减水剂、钢纤维和水，将上述配料通过搅拌釜拌合均匀而得到拌合料；步骤二：高强复合材料的生产工艺；步骤三：高强复合材料的养护工艺，养护工艺包括蒸汽养护和自然养护，步骤四：产品成型，本发明中按照新的配方及制备工艺产品的强度可以达到C130，相对于传统的混凝土制品强度更高，材料用量较传统的混凝土制品用量减少30~50%，节约成本，其各项力学性能都有大幅度提高。

Description

一种高强复合材料制备工艺
技术领域
本发明涉及一种较大范围，具体是一种高强复合材料制备工艺。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，通常说的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
目前混凝土制品行业所使用的材料主要为水泥、钢筋、砂石、减水剂、矿（渣）粉及水等组成，采用蒸汽蒸养或自然养护工艺，制品所能达到的混凝土强度最高不超过C80，用材多。
为了减少产品的材料用量、减轻产品的重量，同时又能保证产品自身的强度及荷载等各方面性能更为优秀，那只有从所组成产品的材料配比和生产工艺等方面进行改善，为此我们提出一种高强复合材料制备工艺。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强复合材料制备工艺，来解决上述背景故事中提到的问题。
2、技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配料，高强复合材料制的配料包括水泥、硅粉、矿粉、石英砂、减水剂、钢纤维和水，将上述配料通过搅拌釜拌合均匀而得到拌合料，各项配料具体用料详见附图2；
步骤二：高强复合材料的生产工艺； 步骤三：产品成型；
步骤四：高强复合材料的养护工艺，养护工艺包括蒸汽养护和自然养护。
作为本发明进一步的方案：在步骤一中，所述硅粉、矿粉和石英砂等替代普通的混凝土配比中砂和石子，另外加入一定量的钢纤维。
作为本发明进一步的方案：在步骤二中，所述生产工艺为将拌合料倒入模具或管模中使用振动棒插入式振捣，或在模具外面安装附着式振动器振动以达到拌合料密实性。
作为本发明进一步的方案：在步骤四中，所述蒸汽养护包括静停、升温、恒温和降温四个过程。
作为本发明进一步的方案：所述蒸汽养护中的四个过程具体步骤如下：
静停：在室温状态下进行将制品静停，静停时间为2小时；
升温：升温阶段为1.5小时，并且将温度从室温逐步升至65摄氏度；
恒温：再恒温对将制品保持4小时，并保持65摄氏度；
降温：再进行降温，降温时间为1.5小时，并且温度从65摄氏度逐步降至室温，并且将制品转移至堆场进行自然养护。
作为本发明进一步的方案：所述蒸汽养护过程中在升温和降温时应缓慢进行温度的升高和下降。
作为本发明进一步的方案：所述自然养护是指室温在20摄氏度以上时可采取自然养护方式，同时配洒水养护。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中，按照新的配方及制备工艺产品的强度可以达到C130，相对于传统的混凝土制品强度更高，材料用量较传统的混凝土制品用量减少30~50%，节约成本，其各项力学性能都有大幅度提高，各项检测参数见附图3（附图3数据由实验得来）。
2.在现有的混凝土制品中，主要的材料为砂和石子，而本发明中在现有的制成材料中加入了硅粉、矿粉、石英砂和钢纤维，对于硅粉混凝土的配合比设计，主要是根据设计要求， 确定硅粉的掺入方法，硅粉的最佳掺量，减水剂的最优掺量及砂石料调整，由于硅粉的加入从而可以加强混凝土制品抗冻性、抗渗性、抗化学侵蚀性，抗钢筋侵蚀能力和抗冲磨性能，粒化高炉矿粉能够节约水泥用量 30-60% （包括水泥砂浆），降低水泥和混凝土工程成本，同时具有火山灰作用，增加混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，从而可以增强混凝土制品的稳定性，同时加入钢纤维可以锦上添花，使得本发明制备的混凝土制品更加的坚固和耐用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明中配料的具体情况图；
图3为本发明中本产品各项力学性能提升情况图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配料，高强复合材料制的配料包括水泥、硅粉、矿粉、石英砂、减水剂、钢纤维和水，将上述配料通过搅拌釜拌合均匀而得到拌合料；各项配料具体用料详见附图2；
步骤二：高强复合材料的生产工艺；
步骤三：高强复合材料的养护工艺，养护工艺包括蒸汽养护和自然养护。
步骤四：产品成型。
进一步的：在步骤一中，所述硅粉、矿粉和石英砂等替代普通的混凝土配比中砂和石子，另外加入一定量的钢纤维；从而得到了本发明所提供的的新配方，各项配料具体用料详见附图2。
需要说明的是：由于改变了普通混凝土传统配合比，并添加了硅粉、矿粉、石英砂和钢纤等特殊的物料，从而保证了制品的高强度（强度值可达C130）、高承载，制品的各种力学性能也得到了大幅提高，并且使用高强复合材料生产的产品运输更便捷，安装更方便。
进一步的：在步骤二中，所述生产工艺为将拌合料倒入模具或管模中使用振动棒插入式振捣，或在模具外面安装附着式振动器振动以达到拌合料密实性。
进一步的：在步骤三中，所述蒸汽养护包括静停、升温、恒温和降温四个过程，在室温状态下进行将制品静停，静停时间为2小时；升温阶段为1.5小时，并且将温度从室温逐步升至65摄氏度；再恒温对将制品保持4小时，并保持65摄氏度；再进行降温，降温时间为1.5小时，并且温度从65摄氏度逐步降至室温，并且将制品转移至堆场进行自然养护，蒸汽养护过程中在升温和降温时应缓慢进行温度的升高和下降，不能过快，否则会引起制品在养护过程中表面出现龟裂现象，影响制品的外观质量。
进一步的：所述自然养护是指室温在20摄氏度以上时可采取自然养护方式，同时配洒水养护。
需要说明的是：本发明中的高强复合材料指的是混凝土制品，按照新的配方及制备工艺产品的强度可以达到C130，相对于传统的混凝土制品强度更高，材料用量较传统的混凝土制品用量减少30~50%，节约成本，其各项力学性能都有大幅度提高，各项检测参数见附图3（附图3数据由实验得来）。
本发明中，在现有的混凝土制品中，主要的材料为砂和石子，而本发明中在现有的制成材料中加入了硅粉、矿粉、石英砂和钢纤维，对于硅粉混凝土的配合比设计，主要是根据设计要求， 确定硅粉的掺入方法，硅粉的最佳掺量，减水剂的最优掺量及砂石料调整，由于硅粉的加入从而可以加强混凝土制品抗冻性、抗渗性、抗化学侵蚀性，抗钢筋侵蚀能力和抗冲磨性能，粒化高炉矿粉能够节约水泥用量 30-60% （包括水泥砂浆），降低水泥和混凝土工程成本，同时具有火山灰作用，增加混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，从而可以增强混凝土制品的稳定性，同时加入钢纤维可以锦上添花，使得本发明制备的混凝土制品更加的坚固和耐用。
同时硅粉、矿粉、石英砂和钢纤维代替了部分的砂和石子，从而可以减小砂和石子的用量，节约大量的材料，同时节约成本。
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 (7)

1.一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配料，高强复合材料制的配料包括水泥、硅粉、矿粉、石英砂、减水剂、钢纤维和水，将上述配料通过搅拌釜拌合均匀而得到拌合料，各项配料具体用料详见附图2；
步骤二：高强复合材料的生产工艺； 步骤三：产品成型；
步骤四：高强复合材料的养护工艺，养护工艺包括蒸汽养护和自然养护。
2.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，在步骤一中，所述硅粉、矿粉和石英砂等替代普通的混凝土配比中砂和石子，另外加入一定量的钢纤维。
3.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，在步骤二中，所述生产工艺为将拌合料倒入模具或管模中使用振动棒插入式振捣，或在模具外面安装附着式振动器振动以达到拌合料密实性。
4.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，在步骤四中，所述蒸汽养护包括静停、升温、恒温和降温四个过程。
5.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，所述蒸汽养护中的四个过程具体步骤如下：
静停：在室温状态下进行将制品静停，静停时间为2小时；
升温：升温阶段为1.5小时，并且将温度从室温逐步升至65摄氏度；
恒温：再恒温对将制品保持4小时，并保持65摄氏度；
降温：再进行降温，降温时间为1.5小时，并且温度从65摄氏度逐步降至室温，并且将制品转移至堆场进行自然养护。
6.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，所述蒸汽养护过程中在升温和降温时应缓慢进行温度的升高和下降。
7.根据权利要求1所述的一种高强复合材料制备工艺，其特征在于，所述自然养护是指室温在20摄氏度以上时可采取自然养护方式，同时配洒水养护。
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