CN115893967A - 一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法，所述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的配合比为：水泥200±20kg/m³，粉煤灰50±20kg/m³，半水石膏50±20kg/m³，细骨料844±40kg/m³，粗骨料1074±40kg/m³，聚羧酸减水剂5±3kg/m³，复合早强剂12±3kg/m³，水130±20kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。本发明通过采用超细水泥、半水石膏、多元复合早强剂等材料，从多个维度增强混凝土预制件的早期强度，在免蒸养的同时，大幅降低了水泥的用量，显著降低了生产过程中的碳排放量，同时本发明降低了材料成本，稳定了混凝土后期强度的发展，提高了混凝土后期抗开裂的能力。

Description

一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法。

背景技术

当前预制混凝土构件在各种工程领域得到了越来越广泛的应用。但预制混凝土由于早期强度不够高，造成模具周转效率普遍偏低，大大减缓了生产效率，因此减小了经济效益，影响了预制混凝土制品的发展和应用。若混凝土成型速度越快，早期强度越高，则拆模时间越短，从而会提高钢模板的循环利用率。目前，预制构件厂家的常用对策是采用蒸汽养护法，以提高混凝土预制构件的早期强度。蒸汽养护是将浇筑完毕的混凝土构件进行3小时以内的预养护后，在90％以上的相对湿度、60-80℃的饱和水蒸汽中养护，时间不宜太长，通常为5-8h。通常混凝土通过蒸汽养护后，早期强度提升很快，混凝土强度在一昼夜后便能超过设计强度的70％以上，但往往会影响后期强度的发展。同时，蒸汽养护需要特定设备以及大量的燃料燃烧，这导致蒸汽养护成本较高，并存在环境污染，而且蒸汽养护对工艺控制较高，操作不当极易造成混凝土预制件(即预制PC构件)产生裂缝或影响后期强度。因此，在不影响混凝土后期强度的前提下，早强免蒸养混凝土预制件的研究越来越受到预制构件行业的重视。早强免蒸养技术不仅可以提高混凝土预制构件的生产效率，进而提高钢模板的周转率，还可以降低生产能耗，保护环境，帮助企业节约成本。

中国专利CN114368952A公开了一种免蒸养混凝土预制构件及其成型方法，其主要由早期强度提高成分，提高粘聚性成分和提高耐久性成分构成，其中，早期强度提高成分由硅酸盐水泥、晶核型早强剂、有机复合早强剂和脱硫石膏组成，该早强强度提高成分能够对未成型的原液进行早期加强，使其不用蒸养工序也能很结实，提高了混凝土预制构件的早期强度，同时通过粘聚性成分来提高各个成分之间的粘性，避免出现融合不到一块的问题，并通过粗骨料、细骨料、活性材料以及外加剂来提高预制构件的耐久度，综合作用下，最终达到免蒸养的效果。然而该专利技术未公开关于预制构件的任何性能数据，难以明白该专利技术能够取得何种效果。同时，在其说明书第0006段记载到：硅酸盐水泥200kg/m³，晶核型早强剂100kg/m³，有机复合早强剂110kg/m³，脱硫石膏85kg/m³，其早强剂用量超过了水泥用量，大大超出了本领域技术人员的认知(早强剂作为一种外加剂，其用量一般为水泥用量的2-4％，早强剂会对混凝土后期性能造成负面影响，因此其用量不会超过10％)，而且早强剂本身价格就较昂贵，产品单价要明显高于水泥材料，如此用量下，本领域技术人员难以相信该专利技术能够取得其声称的技术效果。

中国专利CN113060949A公开了一种基于晶胶比调控的预制构件用胶凝材料，其由硅酸盐水泥熟料，无水硫铝酸钙，煅烧石膏组成，C₄A₃S和煅烧石膏在硅酸盐水泥中能够与相应矿物生成钙矾石，钙矾石产生的体积膨胀在一定范围内可促进水泥基材料的强度发展和补偿水泥干燥收缩，由此解决蒸汽氧化和蒸压养护所存在的体积膨胀、存在收缩应力的问题，然而，该专利技术依然需要通过蒸养的方式来获得水泥基材料，不能做到免蒸养制备。

中国专利CN114573262A公开了一种用于预制混凝土构件的免蒸养剂及其制备方法，该免蒸养剂由含铝活性矿物和石膏为原料组成，含铝活性矿物经高温煅烧后，水化产生的晶体产物能够快速搭建起骨架结构，形成密实的浆体结构，使得混凝土早期性能增长迅速，并通过水化放热方式使预制混凝土浇注后产生自热养护效果，从而促进混凝土早期性能达发展，其与石膏复配后，能够加速混凝土的水化硬化速度，从而使预制混凝土在常温养护时间下就能达到与蒸养养护相同的效果，而且混凝土后期的强度和耐久性能都有显著提升。在该免蒸养护剂中，石膏占比为10-50％，将石膏和含铝活性矿物混合后在1200-1400℃高温下煅烧得到免蒸养剂，高温煅烧石膏与二水石膏(天然石膏)的区别较大，高温煅烧石膏的溶解度随着煅烧后温度的提高而减小(可参考现有文献《掺煅烧石膏提高水泥强度》，沈广才、郭守铭等著，水泥，1995年第1期第14-18页)，高温煅烧石膏可用于生产水泥，能够加速硅酸盐水泥的水化速度，提高水泥基材料的早期强度，以及后期强度稳定增长。然而，由于该免蒸养剂主要作为外加剂使用，其掺量仅能替换7％左右的水泥用量，其早强效果有限，不能降低混凝土预制构件的材料成本，而且由于高温煅烧石膏在水泥浆体中溶解度小，其掺量过多时反而会降低早强效果，并由于膨胀作用、水化热等问题而影响混凝土后期强度的发展。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法，本发明通过采用超细水泥、半水石膏、多元复合早强剂等材料，从多个方面同时增强混凝土预制件的早期强度，在免蒸养的同时，大幅降低了水泥的用量，降低了生产中的碳排放量和材料成本，稳定了混凝土后期强度的发展，提高了混凝土后期抗开裂的能力。

本发明采用的技术方案如下：一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，所述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的配合比为：水泥200±20kg/m³，粉煤灰50±20kg/m³，半水石膏50±20kg/m³，细骨料844±40kg/m³，粗骨料1074±40kg/m³，聚羧酸减水剂5±3kg/m³，复合早强剂12±3kg/m³，水130±20kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。

在本发明中，主要创新点在于：采用超细水泥、半水石膏、复合早强剂等材料，从多个方面同时增强混凝土预制件的早期强度，进而替代蒸汽养护，达到提高混凝土预制件脱模效率的目的。

进一步，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的一种，标号为52.5R。在本发明中，52.5R水泥与常规的42.5R水泥相比，具有比表面积更大、活性更高、早期水化速率更快等优点，通过使用适量的高标号水泥结合大掺量的半水石膏和粉煤灰，其成本比直接使用高掺量的42.5R水泥成本低，并且制备的混凝土预制件早期强度更高，有更有效的脱模效率，同时更低的水泥用量可以有效降低过高的水化热以及后期大量钙矾石的生成，对预制件的裂缝控制方面有很大的改善。

进一步，所述半水石膏为β型半水石膏(β型CaSO₄·0.5H₂O)，β型半水石膏是由生石膏经过水洗、150-200℃煅烧后制得。在建筑材料领域中，生石膏主要用作缓凝剂，具有缓凝效果，α型半水石膏结晶良好，制品具有较高的密实度和强度，主要用于抹灰工程、装饰制品和石膏板，高温(500℃以上或800℃以上)煅烧石膏具有加速水化硬化速度的能力，具有早强效果，β型半水石膏结晶很细且有裂纹，比表面积大，具有速凝特点，其常与缓凝剂复配拌和成石膏浆体，主要用于室内抹灰。在本发明中，β型半水石膏不仅可以替代粉煤灰、矿粉等矿物掺合料，以作为成本更低的胶凝材料使用，同时大幅降低水泥的使用量，而且其水化硬化后的产物具有微膨胀效应，可以有效改善预制件的自收缩问题，提高预制件的耐久性。

更重要的是，由于β型半水石膏的溶解度大于生石膏、α型半水石膏以及高温煅烧石膏，利用此特点，β型半水石膏在本发明中能够起到活性激发的作用，在水泥水化初期就可以为水化硫铝酸钙的形成，较快较多地提供Ca²⁺和SO₄ ^2-，促进了早期一次水化产物的形成和强度的提高。而且随着水化的进行，β型半水石膏不断溶出，与熟料水化产生的Ca(OH)₂共同对其余矿物掺合料起激发作用，形成二次水化产物填充空隙，并使钙矾石提前形成，减少了水泥水化后期钙矾石膨胀对水泥石结构的破坏作用，从而有效提高了预制件的后期强度。

进一步，所述半水石膏的标准稠度用水量为62±2％，初凝时间5±1min，终凝时间8±2min，2h抗折强度2.3±0.5MPa，2h抗压强度5.8±0.5MPa。

进一步，所述粉煤灰为风选粉煤灰、磨细粉煤灰中的一种，需水量比≤95％，烧失量≤5.0％，0.045mm方孔筛筛余≤12.0％。

进一步，所述减水剂为高性能聚羧酸早强型减水剂，含固量为18±5％，减水率为24±5％。

进一步，所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5±0.5％，细度模数2.5±0.3；所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65±0.1kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。

进一步，所述复合早强剂为硫代硫酸钠、硫氰酸钠、溴化钙、四水硝酸钙、偏硅酸钠、硅酸钠、硅酸镁、三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素、甲酸钙中的至少3种复配而成，其含固量为40±5％，掺量为水泥用量的2.5-4.0％。本发明的复合早强剂优选为无机早强剂和有机早强剂的复合，利用无机早强剂中的无机盐组分(如硝酸盐、偏铝酸盐、硅酸盐等)在水泥浆体系中可发生盐效应和同离子效应的特点，通过改变水泥矿物掺合料的溶解度来加快水泥水化反应的进程，有机早强剂中的醇胺类物质由于其表面活性，能够增强水化硅酸钙凝胶的活性并使胶体粒子膨胀，通过提高混凝土的密实性和抗渗性来提高预制构件的强度。本发明的复合早强剂可对骨料表面的硅氧基团起到断键活化作用，形成活性支链，通过碱激发作用，提高骨料与水泥浆体之间的反应程度，降低动电电位，减薄交接双电层，加快凝聚反应发生，使得骨料表面更快形成C-S-H和C-Al-H等产物包裹骨料，最终通过络合作用相互连接形成稳定的空间网状结构，增强骨料-水化产物的界面过渡区。

进一步，所述复合早强剂的制备方法为：按配方组成称取各组分，根据各组分溶解度的大小，按照溶解度由小到大依次加入水中进行搅拌溶解，溶解完成后即得。

进一步，本发明还包括一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的制备方法，包括以下步骤：

A、按配方组成称取各组分，先将粗骨料和细骨料加入搅拌机中搅拌混合，再加入水泥、粉煤灰和半水石膏继续搅拌，得到干混料；

B、向干混料中加入水、聚羧酸减水剂以及复合早强剂，搅拌均匀后浇注成型，即得。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用超细水泥、半水石膏、复合早强剂等材料，从多个方面同时增强混凝土预制件的早期强度，可以有效替代蒸汽养护生产模式，生产工艺简单，节能环保，便于应用推广；

2、本发明采用低掺量水泥用量和β型半水石膏水化微膨胀技术，材料成本和生产成本更低，可有效降低预制件的水化热，减小了后期开裂风险，改善了预制件的自收缩问题，提高了预制件的耐久性，稳定了混凝土后期强度的发展；

3、本发明制备的混凝土预制件在冬季16h(夏季10h)内可达到15MPa，3d内达到25MPa，可完全满足预制构件脱模及产品出厂强度要求，为企业实现碳达峰、优化产业结构和能源结构提供了很好的技术支撑。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其配合比为：普通硅酸盐水泥52.5R：210kg/m³，磨细Ⅰ级粉煤灰50kg/m³，β型半水石膏50kg/m³，细骨料854kg/m³，粗骨料1084kg/m³，聚羧酸减水剂7kg/m³，复合早强剂10kg/m³，水135kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。

上述中，以复合早强剂的总重量份计，复合早强剂由甲酸钙100份、硫代硫酸钠100份、硫氰酸钠10份、溴化钙10份、三异丙醇胺2份共5种组分复配而成，产品含固量为38％，掺量为水泥用量的3.2％。所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5％，细度模数2.5。所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。所述聚羧酸减水剂为高性能聚羧酸早强型减水剂，含固量18％，减水率24％。所述β型半水石膏标准稠度用水量为62％，初凝时间5min，终凝时间8min，2h抗折强度2.3MPa，2h抗压强度5.8MPa。

进一步地，上述复合早强剂的制备方法为：按配方组成称取各组分，根据各组分溶解度的大小，按照溶解度由小到大依次加入水中进行搅拌溶解，溶解完成后，继续搅拌10min即得。

进一步地，上述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的制备方法包括以下步骤：

S1、按配方组成称取各组分，先将粗骨料和细骨料加入搅拌机中搅拌混合10-20s，再加入水泥、粉煤灰和半水石膏继续搅拌20-30s，得到干混料；

S2、向干混料中加入水、聚羧酸减水剂以及复合早强剂，搅拌2-4min，搅拌均匀后浇注成型，即得。

实施例2

一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其配合比为：矿渣硅酸盐水泥52.5R：210kg/m³，风选Ⅱ级粉煤灰43kg/m³，β型半水石膏57kg/m³，细骨料854kg/m³，粗骨料1084kg/m³，聚羧酸减水剂6.5kg/m³，复合早强剂10.5kg/m³，水135kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。

上述中，以复合早强剂的总重量份计，复合早强剂由四水硝酸钙100份、偏铝酸钠100份、尿素10份、三异丙醇胺2份共4种组分复配而成，产品含固量为40％，掺量为水泥用量的3.4％。所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5％，细度模数2.5。所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。所述聚羧酸减水剂为高性能聚羧酸早强型减水剂，含固量18％，减水率24％。所述β型半水石膏标准稠度用水量为62％，初凝时间5min，终凝时间8min，2h抗折强度2.3MPa，2h抗压强度5.8MPa。

进一步地，上述复合早强剂的制备方法为：按配方组成称取各组分，根据各组分溶解度的大小，按照溶解度由小到大依次加入水中进行搅拌溶解，溶解完成后，继续搅拌10min即得。

进一步地，上述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的制备方法包括以下步骤：

S1、按配方组成称取各组分，先将粗骨料和细骨料加入搅拌机中搅拌混合10-20s，再加入水泥、粉煤灰和半水石膏继续搅拌20-30s，得到干混料；

S2、向干混料中加入水、聚羧酸减水剂以及复合早强剂，搅拌2-4min，搅拌均匀后浇注成型，即得。

实施例3

一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其配合比为：火山灰质硅酸盐水泥52.5R：215kg/m³，风选Ⅱ级粉煤灰35kg/m³，β型半水石膏60kg/m³，细骨料854kg/m³，粗骨料1084kg/m³，聚羧酸减水剂7kg/m³，多元复合早强剂11.5kg/m³，水135kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。

上述中，以复合早强剂的总重量份计，复合早强剂由硫代硫酸钠100份、硅酸钠100份、溴化钙5份、硫氰酸钠10份共4种组分复配而成，产品含固量为39％，掺量为水泥用量的3.7％。所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5％，细度模数2.5。所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。所述聚羧酸减水剂为高性能聚羧酸早强型减水剂，含固量18％，减水率24％。所述β型半水石膏标准稠度用水量为62％，初凝时间5min，终凝时间8min，2h抗折强度2.3MPa，2h抗压强度5.8MPa。

进一步地，上述复合早强剂的制备方法为：按配方组成称取各组分，根据各组分溶解度的大小，按照溶解度由小到大依次加入水中进行搅拌溶解，溶解完成后，继续搅拌10min即得。

进一步地，上述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的制备方法包括以下步骤：

S1、按配方组成称取各组分，先将粗骨料和细骨料加入搅拌机中搅拌混合10-20s，再加入水泥、粉煤灰和半水石膏继续搅拌20-30s，得到干混料；

S2、向干混料中加入水、聚羧酸减水剂以及复合早强剂，搅拌2-4min，搅拌均匀后浇注成型，即得。

对比例1

对比例1的混凝土预制件的配合比为：普通硅酸盐水泥42.5R：304kg/m³，磨细Ⅰ级粉煤灰46kg/m³，细骨料831kg/m³，粗骨料1058kg/m³，聚羧酸减水剂7kg/m³，水154kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5％，细度模数2.5。所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。所述聚羧酸减水剂为高性能聚羧酸早强型减水剂，含固量18％，减水率24％。

制备方法：同实施例1。

对比例2

对比例2与对比例1相同，其不同之处在于，需要进行蒸汽养护，具体为：在90％的相对湿度、55～60℃的饱和水蒸汽中养护，养护时间为5h。

对比例3

对比例3与实施例1相同，其不同之处在于，未加入β型半水石膏，并根据同一水胶比和砂率，对各组分的配合比进行了重新设计。

对比例4

对比例4与实施例1相同，其不同之处在于，将普通硅酸盐水泥52.5R替换为普通硅酸盐水泥42.5R，并根据同一水胶比和砂率，对各组分的配合比进行了重新设计。

对比例5

对比例5与实施例1相同，其不同之处在于，将β型半水石膏替换为α型半水石膏，并根据同一水胶比和砂率，对各组分的配合比进行了重新设计。

对比例6

对比例6与实施例1相同，其不同之处在于，将β型半水石膏替换为经1000℃煅烧后的高温煅烧石膏，并根据同一水胶比和砂率，对各组分的配合比进行了重新设计。

值得说明的是，在胶凝材料用量一定的情况下，水胶比和砂率是确定混凝土配合比的重要参数，其中胶凝材料用量尤其是其中的水泥用量和水胶比的大小直接决定混凝土的强度即胶材用量越高，水胶比越小，混凝土强度越大；而砂率对混凝土拌合物的和易性影响很大。在混凝土技术领域内，不同类型的混凝土之间的性能对比，应该基于一定的胶凝材料用量后来确保相同的水胶比和砂率来进行对比，否则对比性很差，甚至缺乏对比性。因此，本发明在设置实施例和对比例时，并不按照传统单因素影响实验来设置，而是按照基于同一水胶比和砂率来设计各预制件的配合比，这样才具有可对比性。

上述实施例和对比例的配合比具体可见表1。

表1实施例1-3和对比例1-6混凝土预制件的配合比(单位kg/m³)

注：1、实施例1的水泥为普通硅酸盐水泥52.5R，实施例2的水泥为矿渣硅酸盐水泥52.5R，实施例3的水泥为火山灰质硅酸盐水泥52.5R，对比例1、2和4的水泥为普通硅酸盐水泥42.5R，对比例3、5和6的水泥为普通硅酸盐水泥52.5R；

2、实施例1-3以及对比例4的石膏为β型半水石膏，对比例5的石膏为α型半水石膏，对比例6的石膏为1000℃煅烧后的高温煅烧石膏。

试验方法

参照国标GB/T 50080-2016与GB/T 50081-2002，试验环境温度为14℃，16h、1d、3d试块均在此试验温度下进行养护。

试验结果

如表2和3所示。

表2混凝土基本物理性能检测结果

表3混凝土早期抗开裂性能测试

试验结论与分析

1、由表2的检测数据可知：

(1)、将对比例1和2进行对比得到，未进行蒸汽养护时，其早期强度相对较差，后期强度却有所升高，并高于经过蒸汽养护的混凝土强度，由此说明，进行蒸汽养护可以提高混凝土的早强强度，但后期强度发展会受到影响；

(2)、将实施例1与对比例3进行对比得到，未加入β型半水石膏时，即使额外增加了50kg的水泥用量，其早期强度以及后期强度均低于实施例1，由此说明，β型半水石膏的加入能够提高混凝土的早期强度和后期强度，同时对混凝土具有优异的防强度倒缩能力；

(3)、将实施例1与对比例4进行对比得到，高标号的水泥可显著提高混凝土的早期强度，后期强度也有一定的提升；

(4)、将实施例1与对比例5和6进行对比得到，α型半水石膏在水中的溶解度低于β型半水水膏，因此它对混凝土的强度提升率要低于β型半水石膏；高温煅烧石膏由于自身缺乏水化能力，溶解度极低，当掺量较低时可通过后期与水泥水化产生的氢氧化钙等碱性组分发生碱激发作用而对最终强度有一定的贡献作用，但当掺量超过10％以后会对起到类似于石膏缓凝剂的作用，因此其对混凝土早期强度有负提升。

(5)、将实施例1-3与对比例2进行对比得到，相比于进行蒸汽养护的常规预制件，本发明的产品本身胶材用量更低，尤其是水泥用量减少了三分之一，但产品早期强度与蒸汽养护的预制件早期强度相当，同时后期强度也显著优于蒸汽养护的预制件，说明本发明的预制件可显著降低产品的生产成本，同时解决了蒸汽养护造成的后期强度倒缩问题。

2、由表3的检测数据可知：

(1)、将实施例1-3与对比例1-2进行对比得到，本发明的预制件有更少的裂缝数量、更小的最大裂缝宽度、更小的每条裂缝平均开裂面积和单位面积的裂缝数目，本发明的预制件抗开裂等级达到了L-Ⅴ等级，远高于蒸汽养护的L-Ⅱ等级，表明了本发明的预制件具有优异的抗开裂风险的能力，其保证预制件生产效率的同时还可解决蒸汽养护带来的高成本和产品开裂风险。

(3)、将实施例1与对比例3进行对比得到，未加入β型半水石膏时，为了保证产品的早期强度来达到脱模要求，生产上通常会额外增加水泥的用量，最终会造成开裂风险的增加。

(4)、将实施例1与对比例4进行对比得到，52.5水泥与42.5水泥在用量相同的情况，产品的抗开裂能力大致相当。

(5)、将实施例1与对比例5和6进行对比得到，通常情况来说，只有早期强度提升明显的产品会从微观角度对混凝土造成开裂风险，由于α型半水石膏对混凝土的早强作用较小，因此掺入混凝土后并没有增加产品的开裂风险；高温煅烧石膏掺入量过高后对混凝土有缓凝作用，因此其在早期对混凝土也没有开裂风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的配合比为：水泥200±20kg/m³，粉煤灰50±20kg/m³，半水石膏50±20kg/m³，细骨料844±40kg/m³，粗骨料1074±40kg/m³，聚羧酸减水剂5±3kg/m³，复合早强剂12±3kg/m³，水130±20kg/m³，水胶比为0.44，砂率44％。

2.如权利要求1所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的一种，标号为52.5R。

3.如权利要求1所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述半水石膏为β型半水石膏。

4.如权利要求3所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述半水石膏是由生石膏经过水洗、150-200℃煅烧后制得。

5.如权利要求4所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述半水石膏的标准稠度用水量为62±2％，初凝时间5±1min，终凝时间8±2min，2h抗折强度2.5±0.5MPa，2h抗压强度5.8±0.5MPa。

6.如权利要求1-5任一所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述粉煤灰为风选粉煤灰、磨细粉煤灰中的一种，需水量比≤95％，烧失量≤5.0％，0.045mm方孔筛筛余≤12.0％。

7.如权利要求6所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述细骨料为Ⅱ区中砂，石粉含量为6.5±0.5％，细度模数2.5±0.3；所述粗骨料为5-30mm连续级配的碎石，表观密度2.65±0.1kg/m³，压碎值指标为8±0.5％。

8.如权利要求7所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述复合早强剂为硫代硫酸钠、硫氰酸钠、溴化钙、四水硝酸钙、偏硅酸钠、硅酸钠、硅酸镁、三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素、甲酸钙中的至少3种复配而成，其含固量为40±5％，掺量为水泥用量的2.5-4.0％。

9.如权利要求8所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件，其特征在于，所述复合早强剂的制备方法为：按配方组成称取各组分，根据各组分溶解度的大小，按照溶解度由小到大依次加入水中进行搅拌溶解，溶解完成后即得。

10.一种如权利要求1-9任一所述的低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、按配方组成称取各组分，先将粗骨料和细骨料加入搅拌机中搅拌混合，再加入水泥、粉煤灰和半水石膏继续搅拌，得到干混料；

B、向干混料中加入水、聚羧酸减水剂以及复合早强剂，搅拌数分钟待材料均匀后浇注成型，即得。