装配式构件高强混凝土制备技术研究.pdf
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1、 叠 身 doi:1 O39694issn1 671-91 07201 603035 萝 装 配 式 构 件 高 强 混 凝 土 制 备 技 术 研 究 耋 Study on Preparation Technology for Higllstrength Concrete ofPrefabricated M embers _ 张 意1 陈科2 陈恰 宏1 干 泽东2 殷交 川1 ( 1重庆建工住宅建设有限公司 , 重庆4 0 0 0 1 5 ; 2重 庆大学 材料学院 。 重庆4 0 0 0 3 0 ) 摘要 : 该 文以碱矿渣胶凝材料作 为胶结材 , 使用级配合理的普通砂、 石集料来制备装
2、配式构件 高强混凝土 , 并采用蒸汽养护制度 以加速 混凝 土的 强度发展 。 文章较全 面的研 究了裹浆工 艺、 养护方式、 配制参数及碱组分等 因素对装配式构件高强混凝土强度 的影响 确定 了装配式构件高强混 凝 土的制备技 术条件及参数 关键词 : 装 配式构件 ; 混凝土 ; 蒸汽养护 ; 裹浆工 艺; 预养时间 ; 养护方式 : 养护龄 期 中图分类号 : T U5 2 5 文献标识码 : A文章编 号: 1 6 7 1 9 1 0 7 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 0 3 5 0 4 Ab s t r a c t : Wi t h a l k a l i - a c ti v
3、 a t e d s l a g ma t e ria l a s c e me n t e d ma t e r i a l a n d , c o mb i n e d wi th r e a s o n a bl e o r d i n a r y s an d and a g g r e g a t e , h i g h s t r e n gth c o n c r e t e o f p r e f a bric a t e d me mbe r s i s p r e f a b ric a t e d an d i t s s t r e n g t h d e v e l
4、o p me n t i s a c c e l e r a t e d、 i m s t e a m c u r i n g s y s t e m Th i s pa p e r s t u d i e s i mp a c t o f f a c t o r s l i k e wr a p p e d s l u r r y , c ur i n g me tho d ,f a b ric a t i o n p a r a me t e r s and a l k a l i n e c o ns t i t u e n t s o n t h e s ge n g t h o f
5、h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e o fp r e f a b ric a t e d me mb e r s wi t l l p r e p a r a tio nt e c h n o l o g i c a l c o n d i ti o n san dp a r am e t e rs d e t e r mi n e d Ke y wor d s : p r e f a b ric a t e d me mb e r s ; c o n c ret e ; s t e a m c u r i n g ; wr a p p e d s
6、l u r r y ; p r e - c u r i n g t i me ; c u r i ng me tho d ; c u r ing p e r i o d 0引言 建筑行业是我国国民经济的支柱产业 对我 国经济 的发 展有举 足轻重 的作 用。但随着 能源紧 缺 、 节能环 保 、 劳动力短缺等 问题的 凸 显 , 建筑业发展遇到了很大挑 战。而建 筑产 业现代化建筑模 式正是行 之有效 表1矿渣化学成分 ( ) 1 1 1矿 渣 重 庆钢铁集 团水淬高 炉矿渣 烘 干后掺0 5 Y P 一 3 、 2 O P N 混磨。 密度为2 9 5 g e m , 比表面积为4 5 6
7、mZ k g , 其化学成分见 表 1 。 的战略措施 。采用装配式结构 , 可 以有 效节约资源和 能源 , 提 高材料在 现实建筑节能和结构性 能方面 的效率 减少现场施 工对 场地 等条件的要求 减少建筑垃圾 和对环境 的不 良影响 提 高建筑功 能和结构 性能 实现 “ 四节 一环保 ” 的绿色 发展要 求 实 现低能耗 、 低 排放 的建造过程 , 促 进我 国建筑业 的整体 发展 实现预定的节能减排 目标 。 虽然 预制混 凝 土和 现浇 混凝 土相 比也 存 在着 整体 性较 差 、 设 计难度较 大 、 运输安装 困难等 缺点 , 但是 随着建 筑产业 化 ( 或称 “ 住宅工
8、业化 ” ) 政策 提 出及其 思想 的深人人 心 预制 混凝 土的生产应用是必然 的趋 势 本课题 旨在研 究一种用 于 装配式结 构的高强混凝土 的制备 技术 为装 配式 结构混凝 土 的推 广应 用及 住宅产业化 的实施 提供可靠 的、性能 良好 的材 料基础 1原材料及试 验方法 1 1原材料 收稿 日期 : 2 0 1 6 0 2 - - 0 3 作者简 介: 张意 ( 1 9 8 1 一) , 男 , 江苏沛县人 , 研 究生 , 高级工程师 , 主 要从事建筑施工质量技术管理工作 。 1 1 2 碱组分 重庆井 口化工厂生产 的钠水玻璃 ( Wa t e r G l a s s
9、, 简称WG) , 主要性能指标见表2 ; N a O H为 四川德阳片碱 , 纯度为9 9 O 。 表2水玻璃的化学成分 1 1 - 3 粗 集料 歌乐 山石灰岩碎石 , 最大粒 径D = 1 0 m m, 为5 1 0 m m连续 级配 , 压碎指标为1 0 3 , 表观密度为2 4 7 0 k g m3 , 堆积密度 1 4 7 O k g m 。 1 1 4 细集料 岳 阳中砂 ,过4 7 5 m m筛 ,细度模数 为2 3 7 ,表观密度为 2 6 8 7 k g m , 堆积密度为1 6 4 2 k 咖 , 含泥量为 1 O 。 1 1 5钢纤 维 镀铜微 钢纤维 : 鞍 山科 比
10、特 科技有限公 司生产 的钢 纤维 表面经过镀铜防锈处理。其主要性能指标见表3 。 表3钢纤维的性能指标 重 庆 建 筑 20 l6 -N 0 _3 第 1 5 卷 总 第 14 9 期 囡 1 2试验方法 装 配式构件高强混凝 土抗 压 、 抗 折强度试验参 照 普通混 凝 土力学性 能试验方法标) C B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 进行 试件尺寸 分别为 1 0 0 m mx 1 0 0 m mx 1 0 0 mm1 0 0 mmx 1 0 0 m mx 4 0 0 mm; 装配 式构件高强混凝 土成 型采用振动 台振实 , 振 动时间为 1 2 0 s 。 2实验工艺对装配
11、式构件高强混凝土强度 的影响 首先从裹浆工艺 、 预养时间 、 养护方式及养护龄期人手 , 研 究了诸因素对装配式构件高 强混凝土强度 的影 响。其 中矿渣 用量为5 6 0 k g m 3 ; 水胶 比为0 2 8 , 集胶 比为3 1 , 砂 率为4 5 ; 碱 组分为水玻璃 其模数 为1 0 碱 当量 以N a 2 0 对胶凝材 料质量百 分 比计为4 0 :钢纤维掺量 以碱矿渣 混凝 土的体积百分 比计 为1 0 0 养护方式有两种 一种是标准养护 : 即试件成型后静 停2 4 h 拆模 并 置于标准养护条件下养 护 : 另 一种是蒸汽养护 : 即试件成型后静停3 h 后在8 0 条件
12、下带模蒸养8 h 脱模后将试 件置于标准养护条件下标养7 d 。对于搅裹浆工艺 、 静停时间及 养护龄期三 因素的研究采用蒸汽养护制 度 2 1裹浆工艺对装配式构件高强混凝 土强度 的影响 在原料及配合 比既定 的条件下 裹浆 工艺的合理程度对 混凝 土性 能会产生重大 的影响 物料的搅拌顺序很重要 因为 混凝 土的某些特 性依赖于各 组分进 人搅拌机 的顺序【 一 如 改 变胶凝材料 、粗细集料 以及水等在搅 拌过程 中参与搅拌 的顺 序或时间 将对混凝土界面过渡区的微观结构产生影响 。实验 研究 了四种裹浆 工艺对装 配式构件 高强 混凝土 强度 的影 响 这 四种裹 浆工艺投料顺 序不一
13、致 , 搅拌时间均 为2 4 0 s , 具体 方 法 如 下 。 A传 统法 一哑圃 图 o 筛 : ! :固 B 造壳法 匝匠 因 : 霉 6 0 筛 : :臣 犀结 材 + 7 5 水 J 3 0 s l 3 0 s + 2 5 司6 0 s J 钢纤 维l 筛人、 1 2 0 s I 装 模I D 净浆裹砂法 _ 陌丙 3 0 。 3 0 瓦: 嗣6 0 网 _ -_ - 。 - _ _ _ _0 筛 人 、 1 2 0 s 圈 裹浆工艺对装配式构件高强混凝 土强度 的影响见表4 。结 果表明 , A、 B 、 C、 D四种裹浆工艺对混凝 土强度有一定 的影响 , B 、 C 、 D三
14、种裹浆工 艺所拌制 的装配式 构件高强混凝 土强度 较 A 裹浆工艺 高0 1 4 0 2 4 。鉴于A 裹浆 工艺操作相对 比较 简 单 所 以选定A裹浆工艺作为制备装配式构件高强混凝 土的搅 拌工艺。B 、 C、 D三种裹浆工艺属于二次搅拌工艺 , 二次搅拌 工 艺可 以促进水 泥颗粒 的分散度和提高水 化程度 。综合地 提高 混凝土各项性能l 3 l 2 2预养时间对装配式构件高强混凝土强度的影响 进行 蒸汽养护 的混凝土必须有个静停阶段。 它也称预养 囝 O h o n g g A rc h ite c lu re 2 0 l6 _N O 3 表4裹浆工艺对装配式构件高强混凝土强度 的
15、影响 期、 前置期或静置期 , 是指制 品浇筑成型后及蒸汽养护 开始前 在大气环境下的一段放 置时间。该阶段主要是保证混凝 土 中 水泥有一定程度 的水化 并具有一定 的结构 强度 , 以防止蒸汽 养护 的升温过程导致混凝土体积膨胀而产 生结构破坏 。那么 , 试验 比较 了不 同的预养 时间对装配式构件高强混凝 土强度 的 影响 结果见表5 。 表5预养时间对装配式构件高强混凝土强度的影响 结果表明 随着 预养时间 的延长 装配式构件 高强混凝土 强度有所增长 。 但增 幅较小 。一般认 为 , 较长 的预养时间有利 于提高混凝土初期结构强 度 抵抗混凝土在升温 过程 中的肿 胀变形 但是较
16、长 的预养 时间对于实际生产 中的生产效率又 不利 。综合考虑 , 预养时间定 为3 h 比较合理 。 2 _ 3养护方 式对装配式构件高强混凝 土强度 的影响 众 所周 知 养护方 式对水 泥水 化有重 大影 响 。 如水 化 速 度 、 水化 率 、 水化 生成 物 的结 晶度及 晶体 形貌 、 孑 L 隙 率 、 孔 结 构 、 放热速度 、 收缩与裂缝 、 水泥浆流变演变进程等。养护不好 会使混凝 土的物 理力学性能和耐久性 能劣化 。为 了获得优 异 的力学性 能、 良好 的耐久 性能 , 选择 一种好的养护制度 至关 重 要 试验采用了两种不同的养护方式 并 比较 了两种养护方式
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