一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土配制方法
技术领域
本发明涉及装配式建筑领域，特别是一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土配制方法。
背景技术
PC构件是指在工厂中通过标准化、机械化方式加工生产的混凝土制品。随着国家对装配式建筑的大力倡导和推进，目前混凝土预制件已被广泛应用于建筑、交通、水利等领域，在国民经济中扮演重要的角色。通常PC构件的生产，分为以下几个步骤：模具组装；钢筋骨架安装；混凝土浇筑；构件拆模和吊装；构件表面修补；构件入库养护待出货。上述现有技术缺点：第一是普通混凝土流动性和和易性差，尤其是在有钢筋结构的情况下，需要通过大量的机械甚至人工振捣，才能保证混凝土的密实度；第二是普通混凝土因为早期强度发展慢，无法实现超早强，因而模具拆模时间较长，通常构件要达到允许拆模强度（15MPa）想15h左右，而冬季气温较低的条件下，所需时间往往超过24h。如采用蒸养方式，则需投资增加蒸养设备，但温度较高时，蒸养设备又会闲置，造成极大浪费，同时蒸养设备也存在一定安全隐患；第三是普通混凝土尽管在机械及人工振捣的条件下，也还是会出现振捣不均匀，含有大量气泡未排除的问题，因而很容易引起后期混凝土表面坑洼和多孔，后续人工修补地方多，导致构件库存时间进一步延长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术普通混凝土流动性和和易性差、早期强度发展慢，无法实现超早强和含有大量气泡未排除而费时费力的缺点，提供一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土配制方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土配制方法，根据不同PC构件的需求，a选择合适的原材料：选择合适的粉料、砂石、骨料等；b颗粒级配优化：通过前期混凝土试验，确定合适的混凝土骨料搭配，本配方采用多级骨料搭配，并选用合适的胶骨比，使体系堆积紧密，降低孔隙率和收缩率；c采用纳米晶核早强技术：在混凝土中掺入一定量的纳米早强晶核剂，使混凝土强度快速发展，使之在常温下8h内抗压强度达到15MPa以上；d混凝土操作时间精准控制：采用保坍型高效减水剂，减缓混凝土超早强带来的快速凝结问题，从而保证混凝土拥有足够的操作时间。
所述配制方法步骤如下：
S1：称量PII42.5或者PII52.5水泥250-500重量份，一级粉煤灰0-200重量份，硅灰0-50重量份，5-10mm反击破碎石子500-900重量份，10-16mm反击破碎石子0-300重量份，河砂800-870重量份，水160-190重量份，保坍型减水剂掺量1.2%-2.0%，纳米早强晶核剂掺量0.5%-1.5%；
S2：将胶材、砂石骨料先后倒入搅拌机，慢搅1min，然后将称取的纳米早强晶核剂加入到称取的水中进行充分混合，接着缓慢倒入正在搅拌的搅拌机中，搅拌30s后，加入称好的保坍型减水剂，继续搅拌2min，然后控制搅拌机将混凝土出机；
S3：检测混凝土的强度，对出机后的混凝土分别测试混凝土的填充性、间隙通过性、抗离析性；留置成型之后的混凝土试块立即放入标准养护室中进行养护，达到指定龄期时，再从标准养护室中将试块拿出，拆模，并测试试块抗压强度；
所述步骤S3中标准养护条件为恒温恒湿的条件下进行养护，养护温度为18-22℃，相对湿度为95%RH以上，养护时间为28天。
本发明具有以下优点：
1、混凝土流动性和和易性好，在免振捣或者只需人工轻微辅助振捣的情况下，就可以实现混凝土的自密实，从而有效提高生产效率。
2、混凝土可实现超早强，常温下PC构件可实现8h内拆模，大幅提高模具周转率，有利于降低生产成本。
3、浇筑的混凝土外观质量好，表面气泡少，无色差，平整度高，可基本实现构件表面免二次修补，减缓了PC构件库存时间。
附图说明
图1 为本发明的流程图；
图2 为本发明的实施案例1测试结果；
图3 为本发明的实施案例2测试结果；
图4 为本发明的实施案例3测试结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：.一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土，按1方混凝土计，包括以下重量份的原料，胶凝材料250-750重量份、复合添加剂4.25-26.25重量份、水160-190重量份和骨料1300-2070重量份。
所述复合添加剂为保坍型减水剂和纳米早强晶核剂组成；以胶凝材料总量为基准，所述保坍型减水剂掺量为1.2%-2.0%，纳米早强晶核剂掺量为0.5%-1.5%。
所述胶凝材料由普通水泥、粉煤灰和硅灰组成，所述普通水泥的掺量为250-500重量份，所述粉煤灰的掺量为0-200重量份，所述硅灰的掺量为0-50重量份。
所述骨料由砂子和石子组成，所述砂子的掺量为800-870重量份，所述石子的掺量为500-1200重量份；所述砂子为细度模数为2.6-2.8的河沙，所述石子为粒径5-10mm和10-16mm的反击破碎石子，所述粒径5-10mm的反击破碎石子掺量为500-900重量份，所述粒径10-16mm的反击破碎石子掺量为0-300重量份。
所述的一种应用于PC构件的超早强自密实混凝土配制方法，包括以下步骤：
S1：称量PII42.5或者PII52.5水泥250-500重量份，一级粉煤灰0-200重量份，硅灰0-50重量份，5-10mm反击破碎石子500-900重量份，10-16mm反击破碎石子0-300重量份，河砂800-870重量份，水160-190重量份，保坍型减水剂掺量1.2%-2.0%，纳米早强晶核剂掺量0.5%-1.5%；
S2：将胶材、砂石骨料先后倒入搅拌机，慢搅1min，然后将称取的纳米早强晶核剂加入到称取的水中进行充分混合，接着缓慢倒入正在搅拌的搅拌机中，搅拌30s后，加入称好的保坍型减水剂，继续搅拌2min，然后控制搅拌机将混凝土出机；
S3：检测混凝土的强度，对出机后的混凝土分别测试混凝土的填充性、间隙通过性、抗离析性；留置成型之后的混凝土试块立即放入标准养护室中进行养护，达到指定龄期时，再从标准养护室中将试块拿出，拆模，并测试试块抗压强度。
所述纳米早强晶核剂先与水混合，加入的水量需要扣除纳米早强晶核剂带入的水量。
所述保坍型减水剂为红墙P4型保坍型高效减水剂，所述纳米早强晶核剂为BASFXseed纳米晶核剂，所述普通水泥为PII·42.5R级或PII·52.5R中任意一种，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述硅灰为一级硅灰，所述砂子为细度模数为2.6-2.8的河沙。
所述制备方法需设置空白对照组，所述空白对照组按照同样的材料配比，不添加纳米晶核早强剂，并使用普通的非保坍型高效减水剂，重复以上测试步骤，测试结果用作空白对照。
所述步骤S3中标准养护条件为恒温恒湿的条件下进行养护，养护温度为18-22℃，相对湿度为95%RH以上，养护时间为28天；所述填充性、间隙通过性、抗离析性的测试标准按照JGJ T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》要求。
以下结合实施案例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施案例1：
S11：称量PII42.5R水泥280kg，一级粉煤灰200kg，河砂820kg，5-10mm的反击破碎石子830kg，用水量195kg，其中加入的水量需要扣除纳米早强晶核剂带入的水量，纳米早强晶核剂按胶材总量固掺1%，保坍型减水剂按胶材总量的1.5%掺入；
S21：将胶材、砂石骨料先后倒入搅拌机，慢搅1min，然后将称取的纳米早强晶核剂加入到称取的自来水中进行充分混合，接着倒入正在搅拌的搅拌机中，搅拌30s，随后加入称好的保坍型减水剂，继续搅拌2min, 然后控制搅拌机将混凝土出机；
S31：出机后的混凝土，按照JGJ T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》要求，分别测试混凝土的填充性、间隙通过性、抗离析性；另外，留置混凝土成型试块，立即在标准养护条件下养护，以测定不同时间段内的混凝土抗压强度。
按照同样的材料配比，不添加纳米晶核早强剂，并使用普通的非保坍型高效减水剂，重复以上测试步骤，测试结果用作空白对照。
如图2， 8h时抗压强度为8.7MPa，且不同时间段的力学性能对比空白对照组，力学性能较好，抗压能力提高。
实施案例2：
S11：称量PII42.5R水泥350 kg，一级粉煤灰100kg，硅灰30kg，河砂830kg，5-10mm的反击破碎石子588kg，10-16mm的反击破碎石子252kg，自来水180kg，保坍型减水剂按胶材总量的1.6%掺入，纳米早强晶核剂按胶材总量固掺1%，水胶比固定为0.375，其中加入的水量需要扣除纳米早强晶核剂带入的水量；
S21：将胶材、砂石骨料先后倒入搅拌机，慢搅1min，然后将称取的纳米早强晶核剂加入到称取的自来水中进行充分混合，接着倒入正在搅拌的搅拌机中，搅拌30s，随后加入称好的保坍型减水剂，继续搅拌2min, 然后控制搅拌机将混凝土出机；
S31：出机后的混凝土，按照JGJ T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》要求，分别测试混凝土的填充性、间隙通过性、抗离析性；另外，留置混凝土成型试块，立即在标准养护条件下养护，以测定不同时间段内的混凝土抗压强度。
按照同样的材料配比，不添加纳米晶核早强剂，并使用普通的非保坍型高效减水剂，重复以上测试步骤，测试结果用作空白对照。
如图3，8h时抗压强度就达到23.2MPa，大于15MPa，早期力学性能与空白对照组比较，抗压能力显著提升，可实现超早强。
实施案例3：
S11：称量PII42.5R水泥380 kg，一级粉煤灰100kg，硅灰50kg，河砂800kg，5-10mm的反击破碎石子570kg，10-16mm的反击破碎石子270kg，自来水165kg，保坍型减水剂按胶材总量的1.9%掺入，纳米早强晶核剂按胶材总量固掺1%，用水量165kg，其中用水量需要扣除纳米早强晶核剂带入的水量。
S21：将胶材、砂石骨料先后倒入搅拌机，慢搅1min，然后将称取的纳米早强晶核剂加入到称取的自来水中进行充分混合，接着倒入正在搅拌的搅拌机中，搅拌30s，随后加入称好的保坍型减水剂，继续搅拌2min, 然后控制搅拌机将混凝土出机；
S31：出机后的混凝土，按照JGJ T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》要求，分别测试混凝土的填充性、间隙通过性、抗离析性；另外，留置混凝土成型试块，立即在标准养护条件下养护，以测定不同时间段内的混凝土抗压强度。
按照同样的材料配比，不添加纳米晶核早强剂，并使用普通的非保坍型高效减水剂，重复以上测试步骤，测试结果用作空白对照。按照同样的材料配比，不添加纳米晶核早强剂，并使用普通的非保塌型高效减水剂，重复以上步骤，结果用作空白对照。
如图4，8h时抗压强度就达到29.1MPa，大于15MPa，早期力学性能与空白对照组比较，抗压能力显著提升，可实现超早强。
