一種降低膠凝材料用量的離心式混凝土電桿制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種降低膠凝材料用量的離心式混凝土電桿 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 離心式混凝土電桿是一種常見的輸電輔助設(shè)施。上世紀(jì)80年代，我國鼓勵發(fā)展離 心法環(huán)形預(yù)應(yīng)力混凝土電桿，其制造工藝主要是將鋼絲骨架在鋼模內(nèi)縱向張拉，然后將電 桿模具放在離心機(jī)上離心，使混凝土在離心力作用下將多余水分?jǐn)D出，從而大大提高混凝 土的密實(shí)性和強(qiáng)度。為了使混凝土能較快地達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上，可進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，以 縮短脫模周期。使用預(yù)應(yīng)力混凝土電桿比用普通鋼筋混凝土電桿節(jié)約鋼材，而且還能提高 抗裂性和使用壽命。
[0003] 目前離心式混凝土電桿采用的混凝土強(qiáng)度一般為C50~C60,生產(chǎn)電桿所用的混凝 土的膠凝材料用量和單價都較高，是離心式混凝土電桿成本的決定性因素之一。如果能降 低膠凝材料用量，那么就可以降低成本，提高競爭力。
[0004] 目前我國的離心式混凝土電桿混凝土的膠凝材料用量一般在450~480kg/m3。這是 一個比較合理的膠凝材料用量范圍，能夠較好的保證生產(chǎn)出的電桿的質(zhì)量(強(qiáng)度、耐久性、 保護(hù)層厚度等)。但是這種混凝土在離心工藝中會產(chǎn)生較多的余漿。這些余漿的主要成分 就是膠凝材料和水。余漿中的膠凝材料對于最終的電桿產(chǎn)品沒有起到作用，因此這部分膠 凝材料被浪費(fèi)掉了。
[0005] 此外，由于余漿的成分不穩(wěn)定，質(zhì)量難以控制，因此難以應(yīng)用于其他混凝土制品的 生產(chǎn)；一些企業(yè)采取了余漿回用技術(shù)，增大了生產(chǎn)的復(fù)雜性和人工需求量，也增大了電桿質(zhì) 量控制的難度。余漿屬于污染物，且凝結(jié)產(chǎn)生強(qiáng)度后難以處理，因此難以排放。如何處理余 漿，是令電桿生產(chǎn)企業(yè)頭疼的問題。
[0006] 雖然余漿存在以上問題，但是余漿中的膠凝材料對于確保離心前的拌料、布料、合 模等生產(chǎn)工藝中混凝土的工作性能達(dá)標(biāo)有重要意義。如果混凝土中缺少了這些膠凝材料漿 體，混凝土?xí)驗闈{體量過少而變得松散、無流動性，無法進(jìn)行生產(chǎn)。
[0007] 如果減少膠凝材料用量，同時提高水膠比，雖然可以使工作性能得到提高，但是混 凝土強(qiáng)度難以達(dá)到要求；如果減少膠凝材料用量，同時保持水膠比不變，提高減水劑用量， 也可以使工作性能得到提高，但過高的減水劑摻量會使混凝土離析、泌水。
[0008] 引氣劑能經(jīng)濟(jì)有效地改善新拌混凝土的和易性，特別是對膠凝材料用量少的混凝 土效果更顯著。但引氣劑引入的氣泡可能會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部孔增多，從而使強(qiáng)度降低。另 外，GB 50119-2013《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定引氣劑及引氣減水劑不宜用于蒸養(yǎng) 混凝土。這是因為高溫養(yǎng)護(hù)條件下，引氣劑引入的氣體會產(chǎn)生巨大膨脹，如果引入的氣體含 量不恰當(dāng)，甚至可能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅度下降及耐久性變差。
[0009] 考慮到離心式混凝土電桿的工藝中有離心步驟，在離心時，引氣劑引入的氣體會 被擠出混凝土。也就是說，在拌合混凝土階段加入引氣劑，引入的氣體僅存在于拌合、布料、 合模階段，而這些階段要求混凝土有較好的工作性能。在離心階段引氣劑引入的氣體被擠 出，對混凝土的強(qiáng)度、耐久性影響很小。因此，提出采用摻加引氣劑的方法來降低混凝土中 膠凝材料用量的思路。
[0010] 如果摻加引氣劑，降低了膠凝材料的用量，也就相應(yīng)降低了水泥漿體量。離心時， 一部分氣體代替漿體被擠出混凝土，使得漿體擠出量，也即余漿量減少。因此摻加引氣劑可 在一定程度上減少余漿的產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為解決離心式混凝土電桿膠凝材料用量高的問題，本發(fā)明提供一種降低膠凝材料 用量的離心式混凝土電桿制備方法。通過摻加引氣劑，使得混凝土在拌合時內(nèi)部引入大量 氣體，提高混凝土拌合物和易性，易于攪拌、布料，從而使混凝土在降低膠凝材料用量的情 況下仍然具有適宜的工作性能。在之后的電桿離心過程中，混凝土在高速離心過程中擠壓 密實(shí)，這些氣體被擠出，因此電桿的強(qiáng)度和耐久性基本不受影響。
[0012] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種降低膠凝材料用量的離心式混凝土電桿制備方法，包括步驟： 1) 配制并拌合混凝土，所述混凝土每立方米總質(zhì)量為2400~2480kg，其中膠凝材料質(zhì) 量為340~430kg，水與膠凝材料的質(zhì)量比為0. 30~0. 33 :1，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的 1. 1~1. 8%，引氣劑用量為膠凝材料質(zhì)量的0. 005%~0. 05%，余量為砂子和石子，其中砂子與砂 石的質(zhì)量比為〇. 32~0. 36:1，所述膠凝材料中水泥占65~90%，礦物摻合料占10~35% ; 2) 將拌合好的混凝土投入喂料機(jī)中布料，模具合模、張拉； 3) 電桿離心，使混凝土中由引氣劑引入的氣體被擠出； 4) 蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間共5~8h ; 5) 電桿脫模。
[0013] 進(jìn)一步地，步驟3中電桿離心過程依次包括慢速、中速、高速三個階段，各階段的 轉(zhuǎn)速與時間與現(xiàn)有離心式混凝土電桿的工藝相同，不再贅述。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟4的蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)過程包括靜停階段、由靜停溫度升至恒溫溫度 的升溫階段、恒溫階段、由恒溫溫度降至室溫溫度的降溫階段四個階段，所述靜停階段的溫 度為40~55°C，恒溫階段的溫度為80~90°C，各階段的溫度與時間與現(xiàn)有離心式混凝土電桿 的工藝相同，不再贅述。
[0015] 進(jìn)一步地，拌合混凝土前，所述引氣劑預(yù)先與減水劑充分混合，制備成引氣減水 劑。
[0016] 進(jìn)一步地，所述減水劑為聚羧酸減水劑或萘系減水劑。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1.本發(fā)明能有效降低電桿生產(chǎn)過程中膠凝材料的用量4。/『25%，對混凝土的工作性能、 強(qiáng)度、耐久性基本無影響，從而降低原材料成本，提高競爭力。
[0018] 2.本發(fā)明能有減少電桿生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品--余漿的產(chǎn)量，減少余漿處理成 本。
[0019] 3.本發(fā)明僅需要在拌合混凝土?xí)r加入引氣劑，不改變原有工藝流程，也不需要增 加設(shè)備，便于推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的具體詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不 限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。
[0021] 以下實(shí)施例采用的水泥為華潤水泥P. II 42. 5R，砂為天然河砂（2區(qū)中砂，細(xì)度模 數(shù)2. 7 )，碎石為5-25mm連續(xù)級配碎石。
[0022] 實(shí)施例1 一種降低膠凝材料用量的離心式混凝土電桿制備方法，包括步驟： 1) 配制并拌合混凝土，所述混凝土每立方米總質(zhì)量為2480kg，其中膠凝材料質(zhì)量為 430kg，水與膠凝材料的質(zhì)量比為0. 30 :1，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的1. 8%，引氣劑用量 為膠凝材料質(zhì)量的〇. 005%，余量為砂子和石子，其中砂子與砂石的質(zhì)量比為0. 32:1，所述 膠凝材料中水泥占65%，礦物摻合料占35% ; 2) 將拌合好的混凝土投入喂料機(jī)中布料，模具合模、張拉； 3) 電桿離心，使混凝土中由引氣劑引入的氣體被擠出； 4) 蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間共5~8h ; 5) 電桿脫模。
[0023] 進(jìn)一步地，步驟3中電桿離心過程依次包括慢速、中速、高速三個階段，各階段的 轉(zhuǎn)速與時間與現(xiàn)有離心式混凝土電桿的工藝相同，不再贅述。
[0024] 進(jìn)一步地，所述步驟4的蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)過程包括靜停階段、由靜停溫度升至恒溫溫度 的升溫階段、恒溫階段、由恒溫溫度降至室溫溫度的降溫階段四個階段，所述靜停階段的溫 度為40~55°C，恒溫階段的溫度為80~90°C，各階段的溫度與時間與現(xiàn)有離心式混凝土電桿 的工藝相同，不再贅述。
[0025] 進(jìn)一步地，所述減水劑為10%固