一種免壓蒸c80混凝土樁用水泥的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種混凝土粧用水泥，尤其涉及一種免壓蒸C80混凝土粧用水泥。
【背景技術】
[0002] 目前，高強混凝土粧經離心成型后，先采用常壓蒸汽養護，經歷靜停、升溫、恒 溫、降溫四個階段，溫度在60°C~70°C，時間為4~7小時。然后脫模，再進行壓蒸養 護。壓蒸養護采用蒸壓釜，養護時蒸汽壓力達到〇. 9MPa~1.0 MPa，溫度在180°C左右， 歷時為7~10小時。混凝土在蒸汽養護過程中，由于溫度的快速升高和降低，管粧混凝土內 外溫差過大，管粧粧身易產生裂縫，甚至開裂，造成混凝土管粧強度降低，使管粧產品質量 嚴重下降。另外，高壓蒸汽養護能耗高，養護過程中會有大量熱能被排掉，造成浪費，而 且燃煤會產生大量的煙氣，還需對煙氣進行處理，加重了企業的環保負擔。再有，蒸壓釜 設備投入大，工藝復雜，特別是安全事故隱患多。
[0003] 國家知識產權局于2011年9月14日公開的公開號為CN102180634A，名稱為"一種 石灰硅砂硅酸鹽水泥及其在管粧生產中的使用技術方法"的發明專利，該專利中采用硅酸 鹽水泥熟料、硅砂、生石灰、石膏按一定的比例制成石灰硅砂硅酸鹽水泥，且后期進行常壓 蒸汽養護，常壓蒸汽養護的溫度為70~95 °C。但是該專利中，在有石膏存在的情況下，水泥 中的C3A水化產物為AFt (三硫型水化硫鋁酸鈣)和AFm(單硫型水化硫鋁酸鈣)，對于常壓蒸 養來說，石膏存在會導致延遲鈣礬石的生成，稱為DEF現象，而DEF被認為是一種潛在的影 響混凝土耐久性的破壞性反應，混凝土中的DEF反應是指蒸汽養護結束后正常的溫濕養護 階段，低穩的低硫型硫鋁酸鈣（AFm)向鈣礬石（AFt)轉變造成的。相關研究得出，有效避免 DEF反應的最佳允許養護溫度為65~70°C，但是在較短時間內提高混凝土的強度，縮短工 期，該養護溫度過低，不利于工業化大生產。類似的專利文獻還有公開號為CN101502587B、 CN101614011B、CN1024491688B，均存在上述問題。
[0004] 免壓蒸混凝土雖然能避免蒸汽溫度過高，導致的管粧強度不高的問題，但仍存在 混凝土后期的穩定性、耐久性不好的問題。
[0005] 又如公告號為CN103030342B，名稱為"一種免壓蒸預應力高強離心管粧及其制備 方法"的發明專利，該專利公開的制備方法如下：A、將445kg/m 3水泥、70 kg/m3微珠、35 kg/ m3娃灰、720 kg/m3砂、1191 kg/m3碎石、1.9 kg/m3減水劑、104.5 kg/m3水，其中水膠比0.19 混合制成混凝土；B、采用上述混凝土在鋼模中布料、合模張拉后，在離心機上離心成型制成 預應力混凝土管粧，所述離心成型工藝中分低速、中速、中高速、高速四個階段；C、離心成型 后的預應力混凝土管粧進行一次常壓蒸汽養護或水養，控制恒溫溫度在75°C~95°C ;然后 自然停放，7天即可，混凝土強度118. OMPa。該專利制得的管粧在75°C~95°C養護后需自 然停放7天，養護時間較長，生產周期長，效率低下。
[0006] 綜上，現有技術存在的問題如下：1)大部分免壓蒸混凝土中含石膏，導致DEF現 象，影響管粧體積穩定性；2)現有的免壓蒸管粧混凝土生產成本高，周期長。
【發明內容】
[0007] 本發明為了解決現有技術中，管粧混凝土中因硫酸鈣的存在導致延遲鈣礬石反 應，影響混凝土的耐久性的問題，提出一種免壓蒸C80混凝土粧用水泥，通過選用硅酸鹽水 泥熟料作為基礎膠凝材料，并通過礦粉、硅灰和緩凝劑特定的配比設計，使得在沒有石膏的 情況下，本發明水泥制備的免壓蒸C80混凝土粧既能滿足粧的使用要求，又具有高的體積 穩定性優點，從而提高免壓蒸混凝土的耐久性；且能在80~KKTC下養護，具有縮短工期的 優點。
[0008] 為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下： 一種免壓蒸C80混凝土粧用水泥，其特征在于：包括以下按質量百分數計的原料： 硅酸鹽水泥熟料66. 8~93% ; 礦粉5~28% ; 娃灰2~5% ; 葡萄糖酸鈉〇. 1~〇. 2%。
[0009] 本發明的葡萄糖酸鈉作為緩凝劑，其分子上的羥基吸附在水泥顆粒表面與水化產 物表面上的O 2形成氫鍵，同時其他羥基又與水分子通過氫鍵締合，使水泥表面形成一層穩 定的溶劑化水膜，從而抑制水泥的水化進程，達到緩凝的作用。
[0010] 本發明所述的硅酸鹽水泥熟料通過申請號為201510378815. 8，名稱為"一種小顆 粒硅酸鹽水泥熟料及其制備方法"的專利制備得到。 所述礦粉的比表面積為400~450m2/kg，礦粉流動度比多90%，礦粉7d活性指數> 55%， 28d活性指數> 75%。
[0011] 所述硅灰的需水量比彡125%，硅灰7d活性指數彡105%。
[0012] 本發明所述的免壓蒸C80混凝土粧用水泥滿足以下指標：比表面積400m2/kg~ 450m 2/kg，80 μπι方孔篩篩余不超過10% ;初凝時間不得早于15min，終凝時間不得晚于 45min ;3d抗折強度大于4MPa，抗壓強度大于22MPa，28d抗折強度大于5MPa，抗壓強度大于 45MPa〇
[0013] 本發明的有益效果： (1)本發明以不含石膏的硅酸鹽水泥熟料為主要膠凝材料，并添加葡萄糖酸鈉調節水 泥的凝結時間，與現有技術中的常規的硅酸鹽水泥，如以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料和 5%以下的石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料相比，本發明避免 了硫酸根離子的引入，從而解決現有技術中的免壓蒸混凝土管粧在80~KKTC下養護時， 出現DEF現象，影響管粧耐久性的問題；同時避免高溫蒸汽養護時，混凝土出現AFt脫水現 象，當混凝土溫度恢復至常溫，混凝土會吸收空氣中的水蒸氣，重新生成鈣礬石，體積膨脹 至120%，導致管粧體積穩定性差的問題；而添加少量硅灰作為填充材料，具有成本低，生產 周期短的優點。
[0014] 與現有技術中的非免壓蒸混凝土粧相比，本發明省去高溫高壓養護的過程，節約 能源消耗，實際生產中，每米管粧可節省大約21. 6元，從而可提高水泥生產企業的經濟效 益；本發明相對于在65~75°C下養護的免壓蒸管粧混凝土，在保證質量的同時，其制備效 率更高，從而實現縮短工期的目的。
[0015] 經檢索，未見有完全不含石膏的混凝土的記載，管粧混凝土中只要有石膏存在，如 果在較高溫度下養護，勢必會造成管粧體積耐久差的問題，而本申請很好地解決了此問題。
[0016] (2)現有技術中采用石膏的一個目的是對水泥起到緩凝作用，本發明中通過添加 特定比例的葡萄糖酸鈉同樣起到緩凝作用，保證水泥的可操作性。
[0017] (3)本發明所選的礦粉的比表面積為400~450m2/kg，該比表面積的礦粉能夠有效 填補熟料顆粒之間空隙；礦粉流動度比多90%，使得制備的水泥需水量低，利于提高混凝土 的工作性能；礦粉7d活性指數多55%，28d活性指數多75%，以保證制備的水泥強度足夠高， 滿足管粧混凝土使用要求。
[0018] (4)本發明所選的硅灰主要成分是無定型二氧化硅，在混凝土中具有填充效應、火 山灰效應和孔隙溶液化學效應；硅灰需水量比< 125%，硅灰需水量過大，會導致水泥需水 量大，造成混凝土成型水灰比大，坍落度損失大的問題；硅灰7d活性指數多105%，以保證硅 灰在蒸汽養護條件下，迅速與水泥水化的Ca (OH) 2發生二次火山灰反應，改善內部結構，提 高混凝土致密性。
[0019] (5)本發明的免壓蒸C80混凝土粧用水泥滿足以下技術指標：比表面積400m2/ kg~450m2/kg，80 μ m方孔篩篩余不超過10% ;初凝時間不得早于15min，終凝時間不得晚于 45min ;3d抗折強度大于4MPa，抗壓強度大于22MPa，28d抗折強度大于5MPa，抗壓強度大于 45Mpa，具有強度高，使用性能好的優點。
【具體實施方式】 [0020] 實施例1 一種免壓蒸C80混凝土粧用水泥，包括以下按質量百分數計的原料：硅酸鹽水泥熟料 88. 85%，礦粉 8%，硅灰 3%。
[0021] 將三種材料混合均勻后，摻入0. 15%葡萄糖酸鈉，制得的免蒸管粧混凝土用水泥 的性能指標如下：比表面積410m2/kg，80 μπι方孔篩篩余2% ;初凝時間18min，終凝時間 40min ;3d抗折強度6. 7MPa，抗壓強度46. 6MPa，28d抗折強度8. OMPa，抗壓強度60. 5MPa。
[0022] 本實施例中硅酸鹽水泥熟料礦物組成如下：硅酸三鈣55. 3%，硅酸二鈣18. 3%，鋁 酸三鈣8. 5%，鐵鋁酸四鈣14%，游離氧化鈣1%，燒失量2. 9%。
[0023] 本實施例中，礦粉的比表面積450m2/kg，流動度比90%，7d活性指數56%，28d活性 指數75% ;硅灰需水量比115%，比表面積20m2/g，7d活性指數110%。
[0024] 將本實施例制備的水泥配成混凝土，每立方混凝土各原料配比如下：本實施例的 水泥 500 1^/1113，聚羧酸高效減水劑3.08 1^/1113，砂 670 1^/1113，石子1131.6 1^/1113，水110 kg/m3〇
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