[发明专利]一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂

说明书

本发明公开了一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂，采用如下方法制备：第一步，对商混搅拌站生产过程中产生的废弃塑性混凝土进行砂石分离，得废浆A；第二步，使废浆A在废水沉降罐内静置，取下层的浓浆B；第三步，使浓浆B置于匀化灌内，添加匀化剂搅拌，加水将浓浆B稀释至固含量为20％，得到废浆C；匀化剂的添加量为浓浆B中固体质量的0.5～1％；第四步，利用立式砂磨机对废浆C进行研磨，获得纳米晶核早强剂。本发明利用搅拌站生产全周期中产生的废弃混凝土来制备纳米晶核早强剂，不仅实现了商混搅拌站废弃物零排放，所制备的早强剂还实现了真正的混凝土免蒸养早强。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂。

背景技术

随着我国基础建设迅猛发展，商品混凝土的使用量越来越大，而混凝土拌和站在混凝土生产中清洗搅拌机及混凝土罐车会排放大量的废浆,此外，商混站因各种原因产生大量的废弃塑性混凝土经砂石分离处理后也产生大量的废浆。自2018年以来，我国混凝土年产量已超过了23.32亿m³，而每生产1m³混凝土平均产生废浆40kg，这意味着我国的商品混凝土搅拌站每年要产生约0.9亿吨废浆。目前搅拌站的一般做法是先将废浆经过压滤设备脱水，再将含水率低的废渣运送到环卫部门指定地点进行堆放，但这些废渣一般具有强碱性(pH值可达13以上)，直接排放到周边环境中，会带来巨大的环境污染，极大地影响混凝土搅拌站的可持续发展，此外压滤设备经常需要更换滤芯或者滤布，维护成本高。

专利申请CN106807724A公开了一种搅拌站废渣处理工艺及设备，将压滤机过滤后的废渣通过自然晾晒，含水量降低到5％以下时，运送到水泥生产线，该发明需要使用经常维护的压滤机，更难实现的是在目前土地资源紧张的大背景下难以找到大面积的场地供废渣自然晾干，另外含水的废渣用于水泥煅烧会带来不必要的能耗浪费。专利CN105776994B公开了一种采用混凝土搅拌站废浆制备的自密实混凝土，所述的混凝土搅拌站废浆为混凝土搅拌站废浆经沉淀而成，其含水率为45％-50％，产生时间在24小时以内，不能处理废弃骨料，且使用条件严苛，不符合搅拌站生产规律，同时该自密实混凝土属于新型混凝土范畴，工程需求量少，市场普及度较低。

装配式建造方式推动我国建筑业转型升级，而混凝土预制构件是工程实现装配式的基石。70％以上的混凝土预制构件采用蒸汽热养护实现早强，从而确保快速脱模，保证工业生产效率。蒸养早强工艺导致热损伤、微结构缺陷、后期强度倒缩、耐久性不足等问题，已成为困扰混凝土构件行业发展的共性难题，严重制约我国装配式建筑、装配式结构(如盾构隧道、组合式桥梁)的推广与应用。因此，急需寻找一种低成本、适用性好、无后期副作用的混凝土构件免蒸养早强技术。

专利申请CN108996939A公开了一种用于蒸养混凝土的预水化矿粉纳米晶核早强剂及其制备方法，该早强剂可显著提升蒸养混凝土预制构件的早期强度、以及模具的周期效率，但蒸养早强工艺会导致热损伤、微结构缺陷、后期强度倒缩、耐久性不足等问题，以及矿粉价格日益增高，严重影响矿粉纳米晶核早强剂的大规模应用。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中提出的问题，提供一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂。

本发明提供的一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂，采用如下方法制备：

第一步，对商混搅拌站生产过程中产生的废弃塑性混凝土进行砂石分离，得废浆A；

第二步，使废浆A在废水沉降罐内静置，废浆A分层为上层的清水和下层的浓浆B；

第三步，使浓浆B置于匀化灌内，添加匀化剂搅拌，加水将浓浆B稀释至固含量为20％，得到废浆C；匀化剂的添加量为浓浆B中固体质量的0.5～1％；

第四步，利用立式砂磨机对废浆C进行研磨，获得中值粒径≤0.5μm、比表面积≥17000m²/kg的浆料，即纳米晶核早强剂。