预制构件由于施工工艺的改变，对混凝土提出了与普通商混不同的性能需求，需要不断改进以满足要求，尤其在凝结时间、早强性能、表观效果上有更高要求。
中建西部建设新材料科技有限公司结合技术研究实践，在本次年会“预制构件工厂效率品质提升”专题交流会上，根据预制构件生产工艺的需求，详细分享了混凝土早期强度加强技术，混凝土表面蚀刻技术和混凝土水性脱膜技术，并带来新产品介绍，助力我国预制构件厂家技术升级。
一、混凝土早期强度加速技术
（一）水泥颗料超分散加速水化
加速原理：普通聚羧酸减水剂用于预制构件时，混凝土早期强度发展难以满足预制构件快速脱模、起板的要求，尤其是冬季低温条件下更加明显。
研究表面，减水剂的不同的分子结构会影响水泥的分散效果。普通聚羧酸的分子结构是长主链短侧链的分子结构，主链长29.5nm,侧链长4.5nm。这样的分子结构对水泥颗粒的覆盖度高，与水泥颗粒结合强，会遮蔽水泥颗粒的水化点位。而早强型聚羧酸采用短主链长侧链的分子结构，主链长19.3nm，侧链长30.1nm。这种结构对水泥颗粒的覆盖度低，结合弱，围绕在水泥颗粒表面呈类星型结构，颗粒可水化点位更多，从而加速了矿物溶解。
基于以上原理，通过常温氧化还原引发体系，控制聚合物分子量大小和分布，制备得到了新型聚羧酸分子（PCZ）
GPC测试表明，该聚羧酸分子出峰时间更早，PCZ分子量相对比普通减水剂更大。动态光散射结果表明PCZ的单分子尺寸和分子聚集体尺寸均小于普通型（PCE）聚羧酸分子，可以减弱水化位点的掩蔽，加速水化历程。
超分散早强减水剂可缩短水泥浆体的水化诱导期，使最大放热峰提前3h以上（11小时提前到8小时）；
在5 ℃、 15 ℃条件下养护24 h，较常规减水剂分别提升了48%和15%，低温早强性能优势明显。5 ℃时24h强度从9.8MPa提高到14.5MPa. 15 ℃时强度从16.2提高到18.6MPa。
XRD12h测试表明掺入早强减水剂的试样中Ca(OH)2衍射峰相比对比样要强，说明早强减水剂有利于促进C3S的早期水化，生成较多的水化产物CSH凝胶。
通过SEM发现，掺入早强减水剂的试样12h的CSH凝胶更多，与其它水化产物搭接更加紧密。
较普通型PCE而言，PCZ-ZJ-ESI、PCZ-Sika、PCZ-AK和PCZ-LH的最大放热峰分别提前3.45h、3.01h、2.11h和2.01h。
同条件对比，掺入PCZ-ZJ-ESI的水泥胶砂对水泥胶砂28d强度无影响。
在5 ℃、 15 ℃条件下养护24 h，较常规减水剂分别提升了48%和15%，低温早强性能优势明显。
在高温蒸养情况下，由于水泥的水化速度得到了显著提高，早强减水剂的强度提升作用不显著。
2、纳米CSH晶核加速技术
早强减水剂在蒸养下强度发展提升不明显。对此，我们可根据水泥水化的机理，考虑使用纳米二氧化硅作为晶核，进一步加速巷子蒸养情况下水泥水化的进程。
研究文献表明，纳米二氧化硅颗粒可作为早强剂，能显著提升早期强度，这方面系统的研究较少，同时纳米二氧化硅也存在单价高、掺量高、分散差的缺点。
因此我们尝试纳米CSH作为晶核，以控制成本，同时从制备工艺着手，通过溶液沉淀法形成纳米CSH悬浮液，并控制晶核粒径尺寸，以保证稳定性和分散能力。
与普通早强剂的性能对比表明，在常温环境和高温养护条件纳米CSH晶核均有突出的性能优势，能很好的匹配预制构件的高温养护工艺。4%掺量下，6小时50度高温养，可从8MPa提升到20MPa。
进一步观察28d强度，可以发现，28d龄期强度无倒缩现象。
纳米晶核技术能很好适应高温蒸养环境，在预制构件的应用场景中有较大使用空间。
二、混凝土表面缓凝蚀刻技术
混凝土预制构件在使用时，新旧混凝土粘结面需要有一定的粗糙度，常规的手工凿毛方式费时耗力，效率低下，质量难以保证，且会产生废渣污染。使用表面缓凝剂是更环保、高效的方式。
研究从三个方面着手。优选复合缓凝组份，优化缓凝的时间和蚀刻的深度；优选与缓凝体系匹配的增稠剂，提高抗流挂性；优选阻锈剂，阻止钢模板生锈。
25℃自然条件养护下，随着养护时间的延迟，冲刷露骨效果逐渐减弱，表面缓凝剂在自然养护下，有效操作时间为36h内。
50℃蒸汽养护下，随着养护时间的延长，冲刷露骨效果逐渐减弱，有效操作时间为10h内。
三、混凝土水性脱模技术
水性脱模剂是近年发展迅速，其具有以下几个优点：
1. 不影响混凝土制品色泽
2.脱模性能优异，能减少表面气泡
3.更加环保，对环境污染小。因此逐渐成为主流的脱模剂产品。
采用液体超高速乳化的工艺制备得到了脱模剂样品（ZJ-RI），并对乳液粒子进行了检测。水性脱模剂乳液粒子集中分布在100nm~200nm之间，分布均一，储存稳定性好。
脱模剂滚筒施工耗量量多，厚度不易控制，脱模后易出现刷痕；
水性脱模剂粘度较小，适用于空压机喷涂施工，缩短成膜干燥时间。
水性脱模剂与油性脱模剂的试验效果对比如下表。
ZJ-RI水性脱模剂干燥成膜时间22分钟，光学干燥完成时间24分钟。
ZJ-RI的使用温度范围较广，在-10℃—50℃时混凝土粘附量均小于5g/m2。
四、其他新研发产品概况
（一）UHPC（超高性能混凝土）用聚羧酸减水剂：掺量0.6%时，水胶比0.17，扩展流动度达到700以上，28天抗压强度可达155MPa。
（二）ZJ-GJT套筒灌浆料：1天强度47.1MPa，28天强度113MPa，竖向膨胀率0.166%。
（三）预制构件高性能聚羧酸减水剂：复合了减水、早强和保坍组分，混凝土凝结时间短，早强强度发展快。
（四）适用于低坍落度的聚羧酸减水剂：适用于低坍落度混凝土，在低坍落度依然保持优秀的触变性能、工作性能保持能力。
（五）支座灌浆料产品：适用于橡胶支座、支座底板灌浆等。
（六）水分蒸发抑制剂 ：可有效防止混凝土浇筑完成后表面失水，进一步提升混凝土质量。
（编辑：奚雅青）
考试日历
