高強(qiáng)度水泥摻合料及混凝土制品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在土木?建筑領(lǐng)域中使用的混凝土制品用的高強(qiáng)度水泥摻合料、及混 凝土制品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，混凝土制品是如下制造的：向鋼制模具中注入混凝土并進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)，然后進(jìn) 行蒸汽養(yǎng)護(hù)，促使混凝土的強(qiáng)度顯現(xiàn)，在冷卻后進(jìn)行脫模。蒸汽養(yǎng)護(hù)的預(yù)養(yǎng)護(hù)會因高強(qiáng)度混 凝土制品的制造所需的高性能減水劑的影響而發(fā)生固化延遲，其需要的時間變長。因此縮 短預(yù)養(yǎng)護(hù)時，水泥部分的未水合部分的水會引起膨脹，在蒸汽養(yǎng)護(hù)后，混凝土中產(chǎn)生龜裂裂 紋。因此，對縮短預(yù)養(yǎng)護(hù)時間的制造方法進(jìn)行了研宄（參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 此外，作為縮短蒸汽養(yǎng)護(hù)時間的手段，已知有以生石灰、無水石膏、或者堿金屬的 硫酸鹽為主體的超早強(qiáng)型膨脹劑、組合使用甘油等特定化合物和堿金屬硫酸鹽而得到的水 硬性組合物早強(qiáng)劑等（參照專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4、及專利文獻(xiàn)5)。但是，其 性能并不充分。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-301531號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-294460號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2011-153068號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2000-233959號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)5 :日本特表2008-519752號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的問題
[0012] 近年來，正在進(jìn)行混凝土的高強(qiáng)度化，低水比的混凝土增加。低水比的混凝土為了 獲得流動性，必須大量使用高性能減水劑。然而，作為大量使用高性能減水劑帶來的危害， 會引起凝結(jié)延遲、作業(yè)性（workability)的惡化、或初始強(qiáng)度顯現(xiàn)的降低等。
[0013] 因此，期望在混凝土制品的制造中能增進(jìn)初始強(qiáng)度顯現(xiàn)的摻合料及混凝土制品的 制造方法。凝結(jié)時間需要達(dá)到可進(jìn)行處理的程度，但凝結(jié)時間短則能夠加快制造周期，故而 優(yōu)選。此外，強(qiáng)度優(yōu)選較大。
[0014] 本發(fā)明是為了解決這些問題而作出的，其目的在于，提供不發(fā)生凝結(jié)延遲、初始強(qiáng) 度顯現(xiàn)的降低程度小的高強(qiáng)度水泥摻合料及混凝土制品的制造方法。
[0015] 用于解決問題的方案
[0016] SP，本發(fā)明具有以下主旨。
[0017] (1) -種高強(qiáng)度水泥摻合料，其特征在于，含有甘油和粉末度為勃氏比表面積 2500~9000cm2/g的石膏的混合粉碎物，在石膏和甘油的總和100質(zhì)量份中，甘油的含量為 0. 1~10質(zhì)量份。
[0018] (2)根據(jù)前述（1)所述的高強(qiáng)度水泥摻合料，其中，混合粉碎物還含有二氧化硅質(zhì) 物質(zhì)，所述二氧化硅質(zhì)物質(zhì)的粉末度為勃氏比表面積5000cm 2/g以上、且含有60質(zhì)量％以 上的SiO2，在石膏、二氧化硅質(zhì)物質(zhì)和甘油的總和100質(zhì)量份中，甘油的含量為0. 1~10質(zhì) 量份、且二氧化硅質(zhì)物質(zhì)的含量為45~90質(zhì)量份。
[0019] (3)根據(jù)前述（1)或（2)所述的高強(qiáng)度水泥摻合料，其中，前述石膏為選自由二水 石膏、半水石膏、以及無水石膏組成的組中的至少一種。
[0020] (4)根據(jù)前述（2)或（3)所述的高強(qiáng)度水泥摻合料，其中，前述二氧化硅質(zhì)物質(zhì)為 選自由娃灰（silica fume)、二氧化娃粉塵、娃藻土、娃藻白土、以及粉煤灰組成的組中的至 少一種。
[0021] (5)根據(jù)前述（1)~（4)中任一項所述的高強(qiáng)度水泥摻合料，其中，在前述混合粉 碎得到的粉碎物的表面附著有甘油。
[0022] (6) -種混凝土制品的制造方法，其特征在于，在水泥和高強(qiáng)度水泥摻合料的總和 100質(zhì)量份中，配混2~15質(zhì)量份的前述（1)~（5)中任一項所述的高強(qiáng)度水泥摻合料。
[0023] (7)根據(jù)前述（6)所述的混凝土制品的制造方法，其中，在混凝土制品的脫模前實 施預(yù)養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)。
[0024] (8)根據(jù)前述（7)所述的混凝土制品的制造方法，其中，實施0. 5~2小時前述預(yù) 養(yǎng)護(hù)。
[0025] (9)根據(jù)前述（7)或⑶所述的混凝土制品的制造方法，其中，在溫度40~80°C 下實施2~8小時前述蒸汽養(yǎng)護(hù)。
[0026] (10) -種混凝土制品，其利用前述（6)~（9)中任一項所述的制造方法來制造。
[0027] 發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到與以往相比混凝土的初始強(qiáng)度顯現(xiàn)大、即使大量使用高性 能減水劑也不發(fā)生凝結(jié)延遲因而能夠提前進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)的高強(qiáng)度水泥摻合料、使用該材料 的混凝土制品的制造方法、及混凝土制品。
【具體實施方式】
[0029] 本說明書中的"份"、及" ％"只要沒有特別說明即為質(zhì)量基準(zhǔn)。
[0030] 此外，本發(fā)明中所說的混凝土是水泥漿、水泥砂漿及水泥混凝土的統(tǒng)稱。
[0031] 本發(fā)明的石膏可以列舉出二水石膏、半水石膏、無水石膏等，沒有特別限定，組合 使用其中的1種或2種以上而提高強(qiáng)度顯現(xiàn)性。
[0032] 石膏的粉末度以勃氏比表面積計優(yōu)選為2500~9000cm2/g，更優(yōu)選為4000~ 9000cm 2/g〇
[0033] 本發(fā)明的甘油（glycerin)是化學(xué)式為C3H8O 3、以化學(xué)名1，2, 3-丙三醇或甘油 (glycerol)來表示的化合物。甘油在常溫下為液體。
[0034] 本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合料中，石膏和甘油的配混比例為：在石膏和甘油的總和 100份中，甘油優(yōu)選為〇. 1~10份、更優(yōu)選為1~5份。甘油小于0. 1份時，有時不能獲得 初始強(qiáng)度的增進(jìn)效果，甘油超過10份時，有時混凝土的流動性變差。
[0035] 本發(fā)明的二氧化硅質(zhì)物質(zhì)是以二氧化硅質(zhì)為主成分且具有潛在水硬性的物質(zhì)的 粉末的統(tǒng)稱，例如可以列舉出娃灰（silica fume)、二氧化娃粉塵、娃藻土、娃藻白土、粉煤 灰等。本發(fā)明中，可以使用它們中的1種或2種以上。
[0036] 本發(fā)明的二氧化硅質(zhì)物質(zhì)優(yōu)選SiO2含量為60%以上，更優(yōu)選為80%以上。
[0037] 本發(fā)明的二氧化硅質(zhì)物質(zhì)的勃氏比表面積優(yōu)選為5000cm2/g以上，更優(yōu)選為 6000 ~9000cm2/g〇
[0038] 本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合料中，二氧化硅質(zhì)物質(zhì)的配混比例在二氧化硅質(zhì)物質(zhì)、 甘油和石膏的總和100份中優(yōu)選為45~90份，更優(yōu)選為45~80份。
[0039] 本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合料通過將甘油、石膏以及優(yōu)選進(jìn)一步添加的二氧化硅質(zhì) 物質(zhì)混合粉碎，能夠使甘油附著于粉碎物的表面，從強(qiáng)度顯現(xiàn)性的觀點考慮是優(yōu)選的。
[0040] 本發(fā)明中，對將石膏、甘油及二氧化硅質(zhì)物質(zhì)混合粉碎的方法沒有特別限定， 可以使用球磨機(jī)、圓筒磨機(jī)、立式磨機(jī)、塔式粉碎機(jī)、氣流磨（air mill)、離心式輥磨 (centrifugal roller mill)、錐形粉碎機(jī)等。在球磨機(jī)中的混合粉碎特別有效，更有助于 強(qiáng)度顯現(xiàn)。
[0041] 本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合料的使用量根據(jù)混凝土的配方而不同，通常，在水泥和 高強(qiáng)度水泥摻合料的總和100份中，優(yōu)選為2~15份，更優(yōu)選為5~12份。在前述使用量 的范圍外時，有時壓縮強(qiáng)度的增進(jìn)效果變小。
[0042] 使用本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合料時，對于從混凝土的澆筑到脫模為止的養(yǎng)護(hù)條 件，例如從澆筑混凝土到進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)為止的預(yù)養(yǎng)護(hù)優(yōu)選為0. 5~2小時，特別優(yōu)選為1小 時左右。
[0043] 蒸汽養(yǎng)護(hù)的升溫速度優(yōu)選為40~80°C /小時，特別優(yōu)選為60°C /小時左右。
[0044] 本發(fā)明的預(yù)養(yǎng)護(hù)優(yōu)選在室溫環(huán)境下通過密封養(yǎng)護(hù)來進(jìn)行。
[0045] 此外，蒸汽養(yǎng)護(hù)的最高溫度優(yōu)選為40~80°C，更優(yōu)選為60~80°C。小于40°C時， 無法期待強(qiáng)度的增進(jìn)。超過80°C時，有時混凝土產(chǎn)生龜裂裂紋。蒸汽養(yǎng)護(hù)的時間優(yōu)選為2~ 8小時，更優(yōu)選為4~8小時。如果小于2小時，則強(qiáng)度的增進(jìn)小。相反，即使超過8小時， 也無法期待更多的強(qiáng)度的增進(jìn)。
[0046] 本發(fā)明的蒸汽養(yǎng)護(hù)優(yōu)選使用在濕度100%的恒濕槽中進(jìn)行溫度控制的方法來進(jìn) 行。
[0047] 作為本發(fā)明中使用的水泥，可以列舉出：普通、早強(qiáng)、超早強(qiáng)、低熱、中熱等各種波 特蘭水泥；在這些水泥中混合高爐礦渣、粉煤灰、二氧化硅等而得到的各種混合水泥；混合 有石灰石粉末的填料水泥；等。
[0048] 在混合水泥中，使用高爐水泥B種時，環(huán)境負(fù)擔(dān)小，使用本發(fā)明的高強(qiáng)度水泥摻合 料時的強(qiáng)度增進(jìn)效果高，故而優(yōu)選。
[0049] 本發(fā)明中，除了砂、砂石以外，還可以組合使用減水劑、高性能減水劑、AE減水劑、 高性能AE減水劑、流動化劑、消泡劑、增稠劑、防銹劑、防凍劑、減縮劑、高分子乳液、凝結(jié)調(diào) 節(jié)劑、鋼纖維等。
[0050] 為了提高使用本發(fā)明的水泥摻合料而得到的混凝土的彎曲強(qiáng)度，使用有機(jī)系材 料，作為有