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矸石混凝土制品及制备方法

阅读:200发布:2022-03-26

专利汇可以提供矸石混凝土制品及制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属建筑 混凝土 构件,特别涉及一种以自燃 煤 矸石为主料制备的煤矸石混凝土制品及制备方法。自燃煤矸石轻粗 骨料 粒径为5~30mm,筒压强度7-8MPa,轻细骨料粒径为0~5mm,细度模数选取2.8~4.0,同 水 泥、水搅拌,支模,放置 钢 筋网片,浇注到空腹钢板热模台座上,振捣密实,进行干—湿热养护,经过预热、升温、恒温、降温四个界区, 温度 80℃-95℃,生产周期24小时,脱模起吊强度达设计标号的80-90%,可制成砼强度等级为CL15、CL20、CL25、CL30的整间板、阳台板、梯段、梁、地沟板等构件。,下面是矸石混凝土制品及制备方法专利的具体信息内容。

1、一种由泥、粒化的矸石轻粗集料、轻 细集料、水、筋配制的煤矸石混凝土制品,其特 征在于主要组分为:
(1)选取粒径为5-30mm、堆积密度1100 ~1200kg/m2、筒压强度7-8MPa、吸水率7-8%的碎石 型轻粗集料,选取粒径为0-5mm、堆积密度1050 ~1150kg/m3、细度模数选取2.8-4.0的煤矸石轻细 集料。
(2)碎石型煤矸石轻粗集料41-44%
煤矸石轻细集料          23.5~26%
水泥425#              17.2~20%
水                     0.13~13.3%
2、一种由水泥、粒化的煤矸石轻粗集料、轻 细集料、水、钢筋配制的煤矸石混凝土制备方法, 其特征在于煤矸石混凝土制备生产在空腹钢板热模 台座干—湿热养护,恒温界区温度80-95℃。
3、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土搅拌时间≥180秒, 坍落度为30-50mm。
4、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土在空腹钢板热模台座 的预养时间4~6小时,温度20℃~30℃,相对强度 20~30%。
5、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土在空腹钢板热模台座 的升温界区时间3-4小时,升温15℃-20℃/小时, 相对强度40-50%。
6、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土在空腹钢板热模台座 的恒温界区时间4-6小时,温度80-95℃,相对强度 70-90%。
7、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土在空腹钢板热模台座 的降温界区时间为3~4小时,降温速度≤20-25℃/ 小时,脱模后构件环境温度≤30℃。
8、根据权利要求2所述的煤矸石混凝土制备方 法,其特征在于煤矸石混凝土制品强度等级为CL15 、CL20、CL25、CL30。

说明书全文

发明属建筑混凝土构件,特别涉及一种以自 燃矸石为主料制备的煤矸石混凝土制品及制备方 法。

目前,在普通结构的混凝土中,骨料约占硬化 后体积的70-80%,这类砼以天然砂石作为骨料,其 配合比为1∶2∶4,  天然砂石作为粗细骨料生产成 本高,自重大,强度低,改以自燃的煤矸石作结构 混凝土的轻粗、细集料则没有先例。此外在制作混 凝土制品养护一般采用蒸汽养护,一种为蒸汽养护 窑,通过蒸汽排管向窑内排放蒸汽,养护混凝土构 件,这种结构耗能高,养护周期长。另一种采用浅 池混凝土台座,在浅池内扣罩通入蒸汽热温养护在 作业过程对台座砸击及碰撞造成台座出现破损,影 响构件板面的外观质量,混凝土台座导热性能不好, 台座温度低,蒸汽消耗大,成本高,造成养护周期 长,劳动生产率低,不能满足混凝土构件的养护温、 湿度,影响构件强度和技术性能。

本发明的目的在于克服以上技术不足,提供一 种以自燃煤矸石为轻粗、细集料,以空腹板热模 台座干湿热养护工艺的煤矸石混凝土制品及其制备 方法。

本发明的任务在于,煤矸石混凝土制品适用于 自燃的煤矸石,经化学分析及活性测定,烧失量不 大于5%,SO3含量不大于1%,30天15次石灰吸收值 不小于30毫克/克,细度4900孔/厘米2,筛余量不 大于8%,煤矸石轻粗集料41~44%,煤矸石轻细集料 23.5~26%,泥17.2~20%,加水0.13~13.3%充分搅 拌成半湿润状态混合物,坍落度为30-50mm,生成 C-S-H(I)及C-S-H(II)为主的C-S-H微晶或非晶型 水化;C3AH6及C4AH11-19水化酸钙、 C13FH6及C4FH13水化酸钙、C3AL.CaSO4.12H2O水化 硫铝酸钙及Ca(OH)2晶体水化产物,与硅酸水泥 的水化基本相同,煤矸石制品中硅酸盐含量达70% 以上。将搅拌后的煤矸石混凝土浇注入模后,在空 腹钢板热模台座上进行干—湿热养护,经预养、升 温、恒温、降温四个界区,在砼表面增加覆盖物保 持温、湿度,最高温度为80-95℃,导热性能好, 温度均匀可控,使水化充分,结晶度提高,提高了 砼强度增长速度,脱模时间为24小时,提高劳动生 产率,减少能源消耗。

煤矸石混凝土制品及制备方法,以煤矸石为轻 粗、细集料,利用废渣,成本低,减少污染,制品 容重低、强度高,利用空腹钢板热模台座对煤矸石 混凝土进行干—湿热养护,使砼结构改善,水化 充分,砼无严重失水,促进后期制品水化强度增长。

以下结合附图实施例方式具体说明。

图1示煤矸石混凝土制品空腹钢板热模台座整 体结构图。

图2示煤矸石混凝土制品空腹钢板热模台座单 体剖面图。

图3示煤矸石混凝土制品干—湿热养护升温 曲线。

煤矸石混凝土制品由水泥、粒化的煤矸石轻粗、 细集料、水、钢筋配制的煤矸石混凝土制品,其主 要组分为:

(1)选取粒径为5-30mm、堆积密度1100 ~1200kg/m2、筒压强度7-8mpa、吸水率7-8%的碎石 型轻粗集料,选取粒径为0-5mm、堆积密度1050 ~1150kg/m3、细度选取2.8-4.0的煤矸石轻细集料。

(2)碎石型煤矸石轻粗集料41-44%

煤矸石轻细集料         23.5~26%

水泥425#              17.2~20%

水                     0.13~13.3%

煤矸石混凝土制备生产,将上述配方配制好的 煤矸石混凝土搅拌——支模——注入空腹钢板热模 台座——埋线管、线盒、予留孔、柱口模——振捣 底层混凝土,煤矸石混凝土制备生产在空腹钢板热 模台座干—湿热养护,恒温界区温度80℃-95℃。 煤矸石混凝土搅拌时间≥180秒,坍落度为30-50mm。 煤矸石混凝土在空腹钢板热模台座的预养时间4~6 小时,温度20℃~30℃,相对强度20-30%,预养过 程提高混凝土结构初始强度,增强对结构破坏的抵 抗能,大大减小混凝土的体积变形;煤矸石混凝 土在空腹钢板热模台座的升温界区时间3~4小时, 升温15℃-20℃/小时,相对强度40-50%,此过程预 先覆盖塑料膜保湿,此时蒸汽由主管路汽孔排出蒸 汽进入导热室循环加热钢板热模体,热模传热,导 热性能好,在升温过程中水泥水化反应速度加快, 到升温结束已获得一定硬化强度。煤矸石混凝土空 腹钢板热台座的恒温界区时间4~6小时,温度80℃ ~95℃,相对强度达到70-90%;煤矸石混凝土在空 腹钢板热模台座的降温界区时间为3~4小时,降温 速度≤20℃~25℃/小时,脱模后构件环境温度≤30℃ ,降温速度不宜过大,避免温差过大,出现质量缺 陷。煤矸石混凝土制品强度等级为CL15、CL20、CL 25、CL30。

实例一

按重量比(以1立方米砼计),取煤矸石轻粗集 料960kg,煤矸石轻细集料545kg,水泥(普通水泥 425#)365kg,水280kg,水灰比0.49,经充分搅拌 180秒,灌入底面为空腹钢板台面,四周由钢组 合而成的模内,振捣、抹面、压光、进行干—湿 热养护,经过预养、升温、恒温、降温四个界区, 24小时起吊出池,即得煤矸石砼整间楼板,其抗压 强度为16.8MPa,达设计标号的84%。

实例二

按重量比(以1立方米砼计),称取煤矸石轻粗 集料950kg,煤矸石550kg,水泥(火山灰水泥425# )370kg,水280kg,水灰比0.48,经充分搅拌后, 浇入模内,振捣、抹面、压光、进行干—湿热养 护,经过预养、升温、恒温、降温四个界区,24小 时出池,得到煤矸石砼整间楼板制品,抗压强度达 17.0MPa,达设计标号的85%

实例三

按重量比(以1立方米砼计),取煤矸石轻粗集 料875kg,煤矸石轻细集料525kg,水泥(火山灰水 泥425#420kg,水280kg,水灰比0.43,经搅拌浇入 模内,振捣密实,抹面、压光、进行干—湿热养 护,经过预养、升温、恒温、降温四个界区,24小 时出池,得到煤矸石整间楼板制品,测得抗压强度 为22.3MPa,达设计标号的89%。

实例四

按重量比(以1立方米砼计)生产整体楼梯制品, 按水灰比0.48,取煤矸石轻粗集料955kg,煤矸石 轻细集料550kg,水泥(普通水泥425#)370kg,水 280kg,经搅拌机搅拌180秒,浇入整体钢模内,先 用振捣棒振捣密实,再用木抹拍平,用铁抹抹面, 带模进行干—湿热养护,经过预养、升温、恒温、 降温四个界区,24小时起吊脱模,得到整体楼 梯,抗压强度为20.6MPa,达设计标号103%。

实例五

按重量比(以1立方米砼计),取煤矸石轻粗集 料950kg,煤矸石轻细集料540kg,水泥(火山灰水 泥425#)375kg,水280kg,水灰比0.48,混合搅拌 浇入整体钢板内,经振捣、抹光、压面,而后进行 干—湿热养护,经过预养、升温、恒温、降温四 个界区,24小时起吊脱模,即得整体楼梯,其强度 可达19.8MPa,达设计标号99%。

实例六

生产强度等级C30楼梯构件,按重量比(以1立 方米砼计),取水泥(425#普通水泥)465kg,煤矸石 轻粗集料860kg,煤矸石轻细集料495kg,水280kg, 水灰比0.39,经充分搅拌、入模、振捣、抹面、压 光,转入窑内带模蒸养,进行干—湿热养护,经 过预养、升温、恒温、降温四个界区,24小时出池 脱模,得到整体楼梯制品,其强度达30.5mpa,达 设计标号92%。

实例七

煤矸石砼阳台板,按重量比(以1立方米砼计算) ,称取煤矸石轻粗集料953kg,煤矸石轻细集料 552kg,水泥(425#普通水泥)365kg,水280kg,水 灰比0.49,混合充分搅拌180秒,而后灌入模内, 用振捣棒、平板振捣振实、抹面,盖塑料膜进行干 —湿热养护经过预养、升温、恒温、降温四个界 区,24小时起吊出池,即为煤矸石砼阳台板,测得 抗压强度为18.4MPa,达设计标号92%。

实例八

按重量比(以1立方米砼计)生产煤矸石砼阳台 板,取火山灰水泥(425#)370kg,煤矸石轻粗集料 960kg,煤矸石轻细集料540kg,加水280kg,水灰 比0.48,经混合搅拌80秒后灌入模内,振捣密实, 抹面,进行干—湿热养护,经过预养、升温、恒 温、降温四个界区,24小时出池起吊,得到煤矸石 砼阳台板,其抗压强度达17.6MPa达设计标号88%。

实例九

按重量比(以1立方米砼计),称取煤矸石轻粗 集料870kg,煤矸石轻细集料530kg,水泥420kg (425#普通水泥),加水280kg,水灰比0.43,混合生 产阳台板制品,经搅拌180秒后灌入模内,振捣、 拍平、抹面、进行干—湿热养护,经过预养、升 温、恒温、降温四个界区,24小时起吊出池,即 得煤矸石砼阳台板,抗压强度23.6MPa,达设计标 号94%。

                         技术性能指标 砼的设计 强度等级 实测强度   等级MPa    弹性模量     E·104     MPa  干容重  kg/cm3  吸水率     % 抗冻标号   CL15   CL20   CL25   CL30     16.3     22.9     28.6     32.1     1.60     1.76     2.10     2.69   1632   1890   1910   1940     9.2     8.0      -     6.8     >M50     >M50     >M50     >M50

利用自燃煤矸石通过空腹钢板热模台座生产工 艺生产制作煤矸石制品,自重轻、耐久性、耐热性、 抗冻性均较好,砼强度等级达到CL15、CL20、CL25 、CL30设计标号,可制作砼整间楼板、阳台板、梯 段、梁、地沟板等构件。

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