【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料工程，具体涉及一种混凝土预制构件及其制备方法。
技术介绍
1、装配式水泥基结构在建筑工业化发展过程中发挥着不可替代的作用，混凝土预制构件在装配式建筑、装饰板、路面铺装、桥梁构件、隧道构件、水利工程构件等发展趋势持续加大。
2、但构件因养护不当、化学收缩或温度收缩等原因，易在构件表面产生裂纹，甚至贯穿裂缝，不仅影响构件表观质量，塑性阶段的裂缝还会保留至硬化阶段，使有害物质进入基体内部，严重影响水泥基材料抗渗、抗冻、抗化学介质侵蚀、抗钢筋锈蚀等性能，增加构件厂经济成本。目前，众多学者针对水泥基材料减裂提出各类方法，如增加纤维，使用塑料膜、固化剂等材料减少水分蒸发速率等，但纤维掺量过多，砂浆流动性会下降，长度过长，纤维易弯曲，会减少与基体接触的有效长度，导致与基体的粘结力降低，减裂能力具有局限性。
3、专利公开号cn113049791a公开一种水泥基材料塑性收缩开裂减裂方法，提出通过协同调整水灰比、集灰比和约束度3个参数使水泥基材料塑性收缩开裂减少，或达到消除开裂的目的。该专利中提出约束度由公式(1)计算：
4、约束度＝1-约束状态下塑性收缩率/准自由状态下塑性收缩率(1)
5、并提出了水泥基材料塑性收缩开裂抗裂指数k，论文“水泥基材料塑性收缩开裂预警机制拓展”中综合7个开裂影响因素构建了关于k的七元本构方程(见公式(2))，以k值判定水泥基材料开裂状况，k＞1.86，不开裂，0.95＜k＜1.86，概率开裂，k＜0.95，开裂。
6、k＝28.2×0.
7、式中，wc为水胶比，sc为胶砂比，fa为粉煤灰质量分数(％)，sp为减水剂质量分数(％)，c为约束度，d为分层度，v为失水蒸发速率(kg/(m2·h))。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种混凝土预制构件及其制备方法，从降低约束的角度大幅减少制备混凝土预制构件过程中出现的收缩开裂问题。
2、具体地，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种混凝土预制构件的制备方法，包括以下步骤：
4、1)准备模具，并在所述模具的底部铺第一塑料膜；
5、2)向铺有第一塑料膜的模具内注入缓凝净浆，所述缓凝净浆中包含水、胶凝材料和缓凝剂，不包含集料；
6、3)待缓凝净浆均匀平铺在模具内后，在缓凝净浆的表面铺第二塑料膜；
7、4)向铺有第二塑料膜的模具内注入混凝土，进一步养护、脱模，即得减裂混凝土预制构件。
8、本专利技术在模具和混凝土之间设置不加骨料(砂和石)的缓凝净浆，由于塑性收缩阶段，缓凝净浆的初凝时间长于结构混凝土，因此不会对结构混凝土层产生明显约束，结构混凝土层与底模的摩擦力减小，从而降低结构混凝土在收缩过程中因受底模约束无法自由收缩而开裂的风险。
9、本专利技术采用的缓凝净浆，与传统混凝土相比，区别仅在于未添加砂粒，其原因在于，添加砂粒一方面会使缓凝浆体的流动性变差，另一方面，会增大结构混凝土与缓凝层的摩擦，增大二者间的约束。同时加入了一定量的缓凝剂，确保缓凝时间大于工程用水泥基材料的初凝时间，保证结构层硬化前(即塑性收缩阶段)不受底模约束。
10、本专利技术在模具和缓凝净浆之间设置第一塑料膜，目的是防止木模具吸收缓凝净浆水分，缩短缓凝净浆初凝时间。
11、本专利技术在缓凝净浆和混凝土之间设置第二塑料膜，目的是防止缓凝净浆层与混凝土层混杂，影响结构混凝土性能。
12、本专利技术对混凝土无特殊限定，其原料包括水、胶凝材料和骨料，按照砂浆常用方法进行称量、搅拌、浇注。
13、作为优选，步骤2)中，所述缓凝净浆中的胶凝材料与所述混凝土中的胶凝材料材质相同；
14、所述缓凝净浆的水胶比与所述混凝土的水胶比相同。研究发现，采用与混凝土同配比的缓凝净浆，缓凝层与结构层基本同步收缩，进一步降低对混凝土层的约束。
15、作为优选，步骤2)中，所述缓凝剂选自蔗糖、葡萄糖酸钠、酒石酸中的至少一种，以所述缓凝净浆中的胶凝材料的质量计，所述缓凝剂的添加量为0.05％-0.3％。添加量过低，初凝时间快，增大了与结构层的约束。
16、作为优选，所述缓凝净浆和混凝土中还包含粉煤灰；
17、和/或，所述缓凝净浆和混凝土中还包含减水剂。研究发现，加入适量的粉煤灰和减水剂可降低混凝土层开裂风险。
18、作为优选，步骤3)中，均匀平铺在模具内的所述缓凝净浆的厚度为2mm以上，更优选为2～3mm。研究发现，厚度低于2mm，存在摊铺不均匀，起不到降低约束作用的弊端。
19、作为优选，步骤1)中，所述第一塑料膜的厚度为0.02～0.1mm，所述第一塑料膜的材质选自cpp、硬质pvc、pe中的至少一种。
20、作为优选，步骤3)中，所述第二塑料膜的厚度为0.02～0.1mm，所述第二塑料膜的材质选自cpp、硬质pvc、pe中的至少一种。
21、作为优选，步骤4)中，所述养护的温度为10-20℃，湿度为60％-100％。温度过高，湿度过低会增大水分蒸发，开裂风险大。
22、本专利技术提供一种混凝土预制构件，通过上述的制备方法制备得到。本专利技术提供的混凝土预制构件，可作为装配式预制构件、幕墙预制板、水泥基材料构件板进行广泛应用。
23、本专利技术的有益效果至少在于：
24、(1)本专利技术提供的混凝土预制构件的制备方法，通过显著减小混凝土与模具的约束，大幅降低了制备混凝土预制构件过程中出现的收缩开裂风险，理论抗裂指数k处于概率开裂区间或不开裂区间，试验测试结果也显示制备所得混凝土制构件未开裂；
25、(2)本专利技术提供的混凝土预制构件的制备方法，可替代传统的添加纤维进行减裂的混凝土预制构件制备方法，或减少其他价格高昂的减缩剂、膨胀剂等外加剂，从而大幅降低成本，同时可避免纤维结团等工程问题，施工简单便捷；
26、(3)本专利技术提供的混凝土预制构件的制备方法，优选所述缓凝净浆中的胶凝材料与所述混凝土中的胶凝材料材质相同，所述缓凝净浆的水胶比与所述混凝土的水胶比相同，缓凝层与结构层基本同步收缩，进一步降低对混凝土层的约束；
27、(4)本专利技术提供的混凝土预制构件的制备方法，优选所述缓凝净浆和混凝土中还包含粉煤灰和减水剂，研究发现，加入适量的粉煤灰和减水剂可降低混凝土层开裂风险。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述缓凝净浆中的胶凝材料与所述混凝土中的胶凝材料材质相同；
3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于步骤2)中，所述缓凝剂选自蔗糖、葡萄糖酸钠、酒石酸中的至少一种，以所述缓凝净浆中的胶凝材料的质量计，所述缓凝剂的添加量为0.05％-0.3％。
4.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，所述缓凝净浆和混凝土中还包含粉煤灰；
5.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，步骤3)中，均匀平铺在模具内的所述缓凝净浆的厚度为2mm以上。
6.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一塑料膜的厚度为0.02～0.1mm，所述第一塑料膜的材质选自CPP、硬质PVC、PE中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，步骤3)
8.一种混凝土预制构件，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述缓凝净浆中的胶凝材料与所述混凝土中的胶凝材料材质相同；
3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于步骤2)中，所述缓凝剂选自蔗糖、葡萄糖酸钠、酒石酸中的至少一种，以所述缓凝净浆中的胶凝材料的质量计，所述缓凝剂的添加量为0.05％-0.3％。
4.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制构件的制备方法，其特征在于，所述缓凝净浆和混凝土中还包含粉煤灰；
5.根据权利要求1或2所述的一种混...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，王琼琼，李国友，张发盛，霍亮，王庆轩，
申请(专利权)人：中建工程产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。