[发明专利]一种混凝土制品及其制备方法

说明书

本发明涉及一种混凝土制品及其制备方法。按照重量份数计算，包括以下组分：水泥300‑500份、粉煤灰50‑100份、Fe₃O₄磁流体10‑20份、减水剂2‑5份、水150‑180份、砂670‑740份、碎石1000‑1100份。本发明还提出了混凝土制品的制备方法，将Fe₃O₄磁流体掺入混凝土中，浇筑成型后采用微波加热养护得到混凝土制品。该制备方法可减少混凝土制品微结构损伤，显著提高混凝土制品的早期强度。

技术领域

本发明涉及混凝土制品领域，尤其涉及一种混凝土制品及其制备方法。

背景技术

混凝土制品质量可控性较好、生产周期短，在高速铁路、城市地铁隧道、公路桥梁，以及装配式建筑中得到了广泛的应用。

混凝土制品在生产过程中通常采用蒸汽养护或蒸压养护以快速提升强度以达到提高生产效率的目的。但在蒸汽养护或蒸压养护的过程中，炽热蒸汽由制品外表向内传递热量，而混凝土导热系数低，因此制品内部形成明显的温度梯度，由此产生不可忽视的温度应力而致使制品形成微裂纹或损伤。同时，蒸汽养护还存在热传递效率低、能耗高、设备投入大、基建成本高等问题。微波养护则在一定程度上避免了蒸汽湿热养护的弊端。相比于蒸汽而言，微波可瞬时进入混凝土制品内部，与混凝土中水分子等极性分子发生作用，使其振荡摩擦而产生热量，从而使混凝土升温、促进水泥加速水化而起到养护作用。

由此可见，在微波养护时，混凝土制品内部温度较均匀，内外温度梯度较小，引起微裂缝和内部损伤的机率有所降低。混凝土的主要组分中，水泥由于含有极少量的铁氧体而仅具有微弱的电磁吸波特性，集料基本无吸波特性，因此，微波进入混凝土内部，主要与其中的自由水分相作用而使之振荡并摩擦产生热量。水分的热膨胀系数明显高于水泥和集料等其他组分，在微波作用下体积膨胀甚至快速汽化，仍会引起幼龄混凝土萌生微裂纹而产生微结构损伤、影响混凝土制品的强度。因此，需要研究开发提高制品混凝土微波养护效率、提高微波养护混凝土质量和性能的技术方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高混凝土制品微波养护效率和能量利用率、提升微波养护混凝土制品早期强度等性能、减少微裂纹形成。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种混凝土制品及其制备方法。

本发明提出一种混凝土制品，按照重量份数计算，包括以下组分：水泥300-500份、粉煤灰50-100份、Fe₃O₄磁流体10-20份、减水剂2-5份、水150-180份、砂670-740份、碎石1000-1100份。

进一步地，所述Fe₃O₄磁流体为纳米Fe₃O₄磁流体；所述纳米Fe₃O₄磁流体中Fe₃O₄的平均粒径为10nm～50nm、粒径小于100nm。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

进一步地，按照重量份计，还包括硅灰0-60份。

本发明还提出一种混凝土制品的制备方法，包括以下步骤：

将Fe₃O₄磁流体掺入混凝土中，浇筑成型终凝1-3h后采用微波加热养护得到混凝土制品。

进一步地，所述采用微波进行养护包括：加热5s-10s停1-2min连续10～20个循环；然后加热15-20s停3-4min连续10～20个循环；再加热30-35s停10-15min连续10～20个循环。

进一步地，所述采用微波进行养护的微波功率为1kw-10kw。