一种用于预制构件的低收缩混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种用于预制构件的低收缩混凝土及其制备方法。

背景技术

目前，在桥梁道路及各种工程中，装配式混凝土因其具有工厂化预制、标准化施工、质量可靠、施工速度快以及性价比高等特点已逐渐成为一种趋势。相对于现场浇筑混凝土，预制构件由于事前制备好，再运往现场安装，这样不但减少了80％的现场施工劳动力，而且大大减轻现场工人的劳动强度，保证施工人员的安全作业。在确保安全和质量的同时，也显著提高了工效。有效避免了现场粉尘、泥浆、灯光、噪音等污染，减少了对周围环境和市民生活的影响。

预制构件用混凝土的坍落度不能太大，否则会出塌边、泌水等危害；为保证混凝土具有良好的施工和易性预制构件用混凝土又需要较好的可塑性及较低的粘度，所以一般的混凝土并不能用于预制构件的制备。

混凝土在凝结初期和硬化过程中会出现体积收缩的现象，尤其是在外界环境温度较高时，混凝土表面的水分很容易被蒸发，收缩问题严重，从而导致混凝土容易产生裂缝，影响混凝土的机械强度。因此，急需制备一种低收缩混凝土，阻止混凝土产生裂缝的同时保证混凝土的机械强度，并适合于预制构件的制备。

发明内容

为了制备一种低收缩混凝土，阻止混凝土产生裂缝的同时保证混凝土的机械强度，并适合于预制构件，本申请提供一种用于预制构件的低收缩混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种用于预制构件的低收缩混凝土采用如下技术方案：

一种用于预制构件的低收缩混凝土，包括以下质量份数的原料：火山灰水泥50-60份、硅酸盐水泥300-360份、废弃硬质塑料颗粒20-25份、砂300-350份、碎石200-300份、再生骨料200-250份、改性矿粉300-350份、外加剂10.5-11.6份、水180-230份，其中，所述再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:2-3:3-4的组合物。

通过采用上述技术方案，本申请的各组分在低收缩混凝土的制备中起着不同的作用，并协同作用以实现减少混凝土收缩、防止裂缝产生，并同时保证混凝土的机械强度的效果。利用火山灰水泥、硅酸盐水泥相配合，通过调节复配水泥的活性，使混凝土具有低收缩的优点,火山灰水泥和硅酸盐水泥：作为胶凝材料，用于固化混凝土并提供强度，同时火山灰有助于减少混凝土的收缩。废弃硬质塑料颗粒：作为特殊添加剂，可以减少混凝土的收缩和变形，同时增加混凝土的强度和耐久性。塑料颗粒的体积较小，可以填充在混凝土中的空隙中，并与水泥胶结物发生相互作用。砂：作为骨料，用于增加混凝土的强度和稳定性，同时填充混凝土的空隙。碎石：也是一种骨料，用于增加混凝土的强度和稳定性。与砂一起使用，可以形成更加坚固的混凝土结构。再生骨料：使用粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料和破碎混凝土再生骨料的组合物，它们都是由废弃材料回收再利用而成的骨料。这些再生骨料可以减少对天然资源的需求，并提高混凝土的可持续性,同时降低生产成本。改性矿粉：作为补充水泥的材料，可以改善混凝土的流动性和耐久性，提高混凝土的早期和长期强度。外加剂：用于改变混凝土的特性，减少收缩、增加流动性、改善耐久性等。水：与水泥反应形成胶凝物，提供混凝土的流动性并促进材料的反应。此外，各组分之间的协同作用也是实现低收缩混凝土的关键，废弃硬质塑料颗粒与水泥胶结物相互作用，填充混凝土中的孔隙，减少混凝土收缩，并增加混凝土的强度和耐久性。再生骨料作为骨料的一部分，可以填充混凝土中的空隙，减少收缩，并提高混凝土的强度。此外，再生骨料还可以减少对天然资源的需求，提高混凝土的可持续性。碎石和砂的结合提供了更好的粒径分布，增强了混凝土的强度和稳定性。外加剂：外加剂是指混凝土中添加的一些特殊化学物质，可以改变混凝土的性能，如延长混凝土的凝固时间、改善混凝土的流动性、减少收缩等。它们与水泥反应，改善了混凝土的工作性能和养护期的特性。以上各组分之间通过相互作用和协同作用共同起到优化混凝土性能的作用。通过精心调配和控制各组分的比例，可以使混凝土具有低收缩性、高强度、良好的耐久性和工作性能。

优选的，所述火山灰水泥与所述硅酸盐水泥的质量比为1:6。

通过采用上述技术方案，精准控制火山灰水泥与所述硅酸盐水泥的质量比，发挥它们之间的相互协同作用，加速凝结硬化过程，使混凝土更加均匀和稳定。火山灰水泥的作用：火山灰水泥是一种常见的混凝土掺合料，具有较高的活性和细度，能增加混凝土的强度和耐久性。它能填充水泥基体中的微观空隙，提高硬化混凝土的致密度，减少渗透和气体渗透性。此外，火山灰水泥还能促进混凝土的早期水化反应，加速凝结硬化过程。硅酸盐水泥的作用：硅酸盐水泥是一种常用的胶凝材料，具有较高的耐火性和抗硫酸盐侵蚀性。它能增加混凝土的早期和中期强度，提高整体力学性能。硅酸盐水泥也能产生较低的热量释放，减轻混凝土内部温度应力的产生。火山灰水泥和硅酸盐水泥的协同作用：火山灰水泥和硅酸盐水泥的质量比为1:6是根据其各自的特性和优势来确定的。这种比例可以充分发挥两种水泥的优点，提高混凝土的整体性能和抗裂性能。火山灰水泥填补了水泥基体中的空隙，增加致密度，而硅酸盐水泥增加了混凝土的强度和耐久性。它们还可以相互协同作用，加速凝结硬化过程，使混凝土更加均匀和稳定。

优选的，所述再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:2.2:3.3的组合物。

通过采用上述技术方案，精准控制再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:2.2:3.3的组合物具有以下作用和协同作用：降低混凝土的收缩性：再生骨料的引入可以填充混凝土中的间隙，减少材料收缩引起的应力集中，从而降低混凝土的总收缩量。提高混凝土的机械强度：钢筋混凝土废弃料再生骨料和破碎混凝土再生骨料含有大量的粗骨料颗粒，可以增加混凝土的骨料段，提高整体强度和耐久性。提高混凝土的稳定性和耐久性：粉煤灰再生骨料可以通过填补混凝土内部孔隙，减少混凝土的渗透性，提高混凝土的稳定性和耐久性。降低混凝土的成本：再生骨料是废弃材料的再利用，利用再生骨料可以减少对天然资源的依赖，降低混凝土的生产成本。协同作用：通过再生骨料的综合使用，可以充分发挥各种再生骨料的优势，优化混凝土的性能，减少混凝土的收缩，增强混凝土的强度和稳定性。使得低收缩混凝土更适用于预制构件的生产。

优选的，所述粉煤灰再生骨料由火力发电厂的煤炭燃烧废弃物粉煤灰经处理后得到的再生骨料，粒径为2-15mm，且小于5mm的质量占比为40 -60％，所述钢筋混凝土废弃料再生骨料为建筑废弃物中提取的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为15-20％，所述破碎混凝土再生骨料由废弃混凝土破碎后而得到的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为15-20％。

优选的，所述改性矿粉为玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉按照质量比1:1-3:2-4:0.5-0.8的组合物。

通过采用上述技术方案，矿粉的作用是提高混凝土的力学性能、改善混凝土的工作性能和耐久性能。具体来说，玄武岩粉可以增加混凝土的抗压强度、减少收缩。石英粉：石英粉是一种细粉状的硅酸盐石英，具有良好的活性和胶凝性能。添加石英粉可以增加混凝土的可塑性和流动性，减少混凝土的水灰比，从而降低收缩变形。高岭土：高岭土是一种富含高岭石的粉状物质。高岭土可以改善收缩混凝土的流动性和抗裂性能，减少混凝土的收缩变形，并提高混凝土的耐久性。钙粉：钙粉是一种细粉状的胶凝材料，主要由氢氧化钙和氧化镁组成。添加钙粉可以控制混凝土的水泥浆液凝胶化速率，降低混凝土的收缩变形。改性矿粉与其他原料之间存在协同作用，通过改性矿粉与水泥的反应，形成硅酸盐凝胶，填充混凝土中的孔隙，提高了混凝土的致密性和抗渗性。同时，改性矿粉可以与火山灰水泥和硅酸盐水泥共同发挥增强混凝土抗压强度和耐久性的作用。此外，再生骨料、改性矿粉和外加剂也可以协同作用，使混凝土在预制过程中具有较小的收缩，并防止混凝土产生裂纹。

优选的，所述玄武岩粉、所述石英粉、所述高岭土粉、所述钙粉的粒径均为3-10mm。

通过采用上述技术方案，限定玄武岩粉、石英粉、高岭土粉和钙粉粒径，便于在混凝土内部结构中形成致密度较高的填充结构，从而提高混凝土密实度，同时玄武岩粉、石英粉、高岭土粉和钙粉收缩较小，能够进一步阻止混凝土收缩，使混凝土具有低收缩效果的同时具有较高的机械强度。

优选的，所述废弃硬质塑料颗粒为废弃的POM聚甲醛塑料、PC聚碳酸酯塑料、AS丙烯腈苯乙烯塑料、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯塑料中的一种或几种的组合，破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒，所述碎石的粒径为5-15mm。

通过采用上述技术方案，废弃硬质塑料颗粒通过与其他原料混合使用，以实现低收缩混凝土的制备。它们可以起到以下作用：填充剂作用：废弃硬质塑料颗粒可以填充混凝土中的空隙，增加混凝土的密实度，有助于提高混凝土的机械强度。惰化剂作用：废弃硬质塑料颗粒可以减少水泥水化反应的速率，控制混凝土的收缩。它们与水泥中的水化产物发生化学反应，形成惰化产物，从而减少混凝土的收缩量。界面改性作用：废弃硬质塑料颗粒可以通过界面效应，改变混凝土中颗粒的分散状态，提高混凝土的抗裂性能。它们与其他原料之间的相互作用可以增加混凝土的黏结强度，防止裂缝的产生和扩展。热稳定作用：废弃硬质塑料颗粒具有较好的热稳定性，可以提高混凝土的抗温变性。在高温环境下，它们可以缓冲混凝土的温度变化，减少温度引起的收缩裂缝。废弃硬质塑料颗粒与其他原料的相互作用具有协同效应，可以综合发挥上述作用，提高混凝土的性能。限制最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒，以达到最佳的综合效果。

优选的，所述外加剂为减水剂、收缩抑制剂、木质素磺酸钠按照质量比10:2:3的组合物。

通过采用上述技术方案，减水剂用于减少混凝土的水灰比，提高流动性，降低混凝土的收缩和裂缝的发生风险。收缩抑制剂用于减少混凝土在硬化过程中的收缩，并能改善混凝土的早期强度和延展性。木质素磺酸钠是一种化学掺合剂，通过改善水泥颗粒之间的粘结和分散性，提高混凝土的稳定性和强度。这些外加剂相互协同作用，减水剂提高了混凝土的流动性，收缩抑制剂减少了混凝土的收缩，木质素磺酸钠增强了水泥颗粒之间的粘结和分散性，共同保证了混凝土的机械强度，并阻止了混凝土的开裂。

优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂中的一种或者二种，所述收缩抑制剂为磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉按照质量比1:2:3的组合物。

通过采用上述技术方案，减水剂的作用是降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和可塑性，从而减少混凝土的收缩。具体而言，聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂可以通过吸附水泥颗粒表面的水分子，改变其表面电荷状态，降低水泥颗粒间的摩擦力，使混凝土更易于流动和振实，并减少水分的蒸发，从而减少混凝土的收缩。聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂之间可以有协同作用。聚羧酸高效减水剂具有较好的分散性和稳定性，在降低水泥粒子表面张力的同时，还可通过与水泥颗粒表面的化学作用提高混凝土的流动性。萘系高效减水剂在混凝土中起到一定的分散作用，能够使水泥颗粒之间的摩擦力降低，从而提高混凝土的流动性。因此，聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂在混凝土中的协同作用可以显著降低混凝土的收缩，并优化混凝土的力学性能，使其更适合于预制构件的生产。

磷酸钙、亚硫酸钙和疏水改性氧化铝纤维棉的组合物起到收缩抑制剂的作用。收缩抑制剂的作用是阻止混凝土在硬化过程中由于水分蒸发而产生的收缩，从而避免混凝土产生裂缝。磷酸钙和亚硫酸钙常用作收缩抑制剂，它们能够与混凝土中的水反应生成一定量的水化产物，填补混凝土中的空隙，从而减小混凝土的收缩。疏水改性氧化铝纤维棉是一种纤维增强材料，通过添加纤维棉可以增加混凝土的韧性和抗裂性能。它能够形成纤维网络结构，有效地阻止裂缝的扩展，并提高混凝土的机械强度。

磷酸钙、亚硫酸钙和疏水改性氧化铝纤维棉的组合物具有协同作用。疏水改性氧化铝纤维棉能够提供纤维增强效果，增加混凝土的抗裂性能；而磷酸钙和亚硫酸钙能够填补混凝土中的空隙，减小混凝土的收缩。综合使用这些收缩抑制剂，可以提高混凝土的整体性能，既能保证混凝土的机械强度，又能阻止混凝土的收缩产生裂缝，从而使其适合于预制构件的制备。

第二方面，本申请提供一种用于预制构件的低收缩混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种用于预制构件的低收缩混凝土的制备方法，上述的一种用于预制构件的低收缩混凝土的原料，包括以下步骤：

S1、称取火山灰水泥、硅酸盐水泥、废弃硬质塑料颗粒和砂混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取碎石、再生骨料、改性矿粉添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得混泥土拌合物；

S4、将S3中制得的混凝土拌合物浇筑到模具中成型；

S5、将混凝土养护至一定龄期，得到低收缩混凝土预制构件。

通过采用上述技术方案，使制得的混凝土具有较低收缩的同时具有较好的机械强度，并且具有较好的抗渗性，能够提高混凝土的耐久性。

综上所述，本申请的有益技术效果：

1、利用火山灰水泥、硅酸盐水泥相配合，通过调节复配水泥的活性，使混凝土具有低收缩的优点；并且通过限定碎石、再生骨料、砂的配比，控制砂率的同时保证混凝土的机械强度，从而进一步使混凝土具有低收缩的优点；同时利用废弃硬质塑料颗粒、改性矿粉、外加剂进一步阻止混凝土收缩；从而制得一种低收缩混凝土，能够阻止混凝土产生裂缝的同时保证混凝土的机械强度，使得低收缩混凝土更适用于预制构件的生产；

2、减少收缩问题：由于添加了特殊的控制收缩剂和改性剂，该混凝土具有较低的收缩性，减少了混凝土在干燥和固化过程中的收缩和开裂问题；

3、提高力学性能：这种混凝土的强度和稳定性较高，能够满足结构设计和承载要求；

4、良好的耐久性：该混凝土具有优异的耐久性，能够抵抗环境侵蚀、酸碱腐蚀和氯盐侵蚀，延长结构的使用寿命；

5、降低施工成本：由于使用了废弃材料和再生骨料，该混凝土相对于传统混凝土的成本较低，能够有效降低施工成本；

6、可持续利用：通过使用废弃硬质塑料颗粒和再生骨料，该混凝土有助于减少资源消耗和环境污染，实现了可持续发展的目标。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种用于预制构件的低收缩混凝土：火山灰水泥50kg、硅酸盐水泥300kg、废弃硬质塑料颗粒20kg、砂300kg、碎石200kg、再生骨料200kg、改性矿粉300kg、外加剂10.5kg、水180kg，其中，再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:2:3的组合物，粉煤灰再生骨料由火力发电厂的煤炭燃烧废弃物粉煤灰经处理后得到的再生骨料，粒径为2-15mm，且小于5mm的质量占比为40％，所述钢筋混凝土废弃料再生骨料为建筑废弃物中提取的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为15％，所述破碎混凝土再生骨料由废弃混凝土破碎后而得到的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为15％，改性矿粉为玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉按照质量比1:1:2:0.5的组合物，玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉的粒径均为3-10mm。废弃硬质塑料颗粒为废弃的POM聚甲醛塑料，破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒，碎石的粒径为5-15mm。外加剂为减水剂、收缩抑制剂、木质素磺酸钠按照质量比10:2:3的组合物。减水剂为聚羧酸高效减水剂，收缩抑制剂为磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉按照质量比1:2:3的组合物；

制备方法如下：

S1、称取火山灰水泥、硅酸盐水泥、废弃硬质塑料颗粒和砂混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取碎石、再生骨料、改性矿粉添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得混泥土拌合物；

S4、将S3中制得的混凝土拌合物浇筑到模具中成型；

S5、将混凝土养护7天，得到低收缩混凝土预制构件。

实施例2

一种用于预制构件的低收缩混凝土：火山灰水泥60kg、硅酸盐水泥360kg、废弃硬质塑料颗粒25kg、砂350kg、碎石300kg、再生骨料250kg、改性矿粉350kg、外加剂11.6kg、水230kg，其中，再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:3:4的组合物，粉煤灰再生骨料由火力发电厂的煤炭燃烧废弃物粉煤灰经处理后得到的再生骨料，粒径为2-15mm，且小于5mm的质量占比为60％，所述钢筋混凝土废弃料再生骨料为建筑废弃物中提取的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为20％，所述破碎混凝土再生骨料由废弃混凝土破碎后而得到的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为20％，改性矿粉为玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉按照质量比1:3:2-4:0.8的组合物，玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉的粒径均为3-10mm。废弃硬质塑料颗粒为废弃的PC聚碳酸酯塑料破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒，碎石的粒径为5-15mm。外加剂为减水剂、收缩抑制剂、木质素磺酸钠按照质量比10:2:3的组合物。减水剂为萘系高效减水剂收缩抑制剂为磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉按照质量比1:2:3的组合物。

制备方法如下：

S1、称取火山灰水泥、硅酸盐水泥、废弃硬质塑料颗粒和砂混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取碎石、再生骨料、改性矿粉添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得混泥土拌合物；

S4、将S3中制得的混凝土拌合物浇筑到模具中成型；

S5、将混凝土养护10天，得到低收缩混凝土预制构件。

实施例3

一种用于预制构件的低收缩混凝土：火山灰水泥55kg、硅酸盐水泥330kg、废弃硬质塑料颗粒23kg、砂330kg、碎石250kg、再生骨料230、改性矿粉320kg、外加剂11kg、水200kg，其中，再生骨料为粉煤灰再生骨料、钢筋混凝土废弃料再生骨料、破碎混凝土再生骨料按照质量比5:2.2:3.3的组合物。粉煤灰再生骨料由火力发电厂的煤炭燃烧废弃物粉煤灰经处理后得到的再生骨料，粒径为2-15mm，且小于5mm的质量占比为50％，所述钢筋混凝土废弃料再生骨料为建筑废弃物中提取的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为18％，所述破碎混凝土再生骨料由废弃混凝土破碎后而得到的再生骨料，粒径为2-20mm，且小于5mm的质量占比为18％，改性矿粉为玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉按照质量比1:1-3:2-4:0.5-0.8的组合物，玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉的粒径均为3-10mm。废弃硬质塑料颗粒为废弃的AS丙烯腈苯乙烯塑料破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒，碎石的粒径为5-15mm。外加剂为减水剂、收缩抑制剂、木质素磺酸钠按照质量比10:2:3的组合物。减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂中按照质量比1:1的组合物，收缩抑制剂为磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉按照质量比1:2:3的组合物。

制备方法如下：

S1、称取火山灰水泥、硅酸盐水泥、废弃硬质塑料颗粒和砂混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取碎石、再生骨料、改性矿粉添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得混泥土拌合物；

S4、将S3中制得的混凝土拌合物浇筑到模具中成型；

S5、将混凝土养护14天，得到低收缩混凝土预制构件。

实施例4

与实施例3相同，不同之处在于：所述废弃硬质塑料颗粒为废弃的PMMA聚甲基丙烯酸甲酯塑料破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗粒。

实施例5

与实施例3相同，不同之处在于：所述废弃硬质塑料颗粒为废弃的POM聚甲醛塑料、废弃的PC聚碳酸酯塑料、废弃的AS丙烯腈苯乙烯塑料、废弃的PMMA聚甲基丙烯酸甲酯塑料中按照质量比1:2:1:1的组合物，破碎至最大粒径15mm以下的废旧塑料颗。

对比例1

与实施例5相同，不同之处在于：改性矿粉为石英粉320kg，石英粉的粒径为3-10mm。

对比例2

与实施例5相同，不同之处在于：改性矿粉为玄武岩粉320kg、玄武岩粉的粒径为3-10mm。

对比例3

与实施例5相同，不同之处在于：改性矿粉为高岭土粉320kg，高岭土粉的粒径为3-10mm。

对比例4

与实施例5相同，不同之处在于：改性矿粉为钙粉320kg，钙粉的粒径为3-10mm。

对比例5

与实施例5相同,不同之处在于：收缩抑制剂为同等质量的磷酸钙。

对比例6

与实施例5相同,不同之处在于：收缩抑制剂为同等质量的亚硫酸钙。

对比例7

与实施例5相同,不同之处在于：收缩抑制剂为同等质量的疏水改性氧化铝纤维棉。

性能测试

1、机械强度检测

分别采用实施例15以及对比例17的制备方法制备混凝土，参考GB/T500812019《混凝土物理力学性能试验方法标准》制作标准试块，检测其养护28d的抗压强度，记录数据。

2、抗裂性能检测

分别采用实施例1-5以及对比例1-7的制备方法制备混凝土，参考GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》制作标准试块，在室外环境40℃的条件下养护，记录养护28d后混凝土表面裂缝数，得到单位面积的裂缝数目，记录数据。

3、收缩性能检测分别采用实施例15以及对比例17的制备方法制备混凝土，参考GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》制作标准试块，在室外环境40℃的条件下养护，然后参考GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，记录28d收缩率数据。

表1性能测试表

结合实施例15并结合表1可以看出，本申请制备的混凝土具有较高机械强度的同时具有较低收缩的优点，并且抗裂性能优异。

结合实施例5和结合实施例14并结合表1可以看出，废弃硬质塑料颗粒为废弃的POM聚甲醛塑料、废弃的PC聚碳酸酯塑料、废弃的AS丙烯腈苯乙烯塑料、废弃的PMMA聚甲基丙烯酸甲酯塑料中按照质量比1:2:1:1的组合物比单独的废弃的POM聚甲醛塑料、废弃的PC聚碳酸酯塑料、废弃的AS丙烯腈苯乙烯塑料、废弃的PMMA聚甲基丙烯酸甲酯塑料的抗裂性能和收缩性能更优异，组合的废弃硬质塑料颗粒之间具有协同作用，通过界面效应，改变混凝土中颗粒的分散状态，提高混凝土的抗裂性能。它们与其他原料之间的相互作用可以增加混凝土的黏结强度，防止裂缝的产生和扩展，同时可以提高混凝土的抗温变性，在高温环境下，它们可以缓冲混凝土的温度变化，减少温度引起的收缩裂缝。

结合实施例5和对比例1-4并结合表1可以看出，改性矿粉为玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉按照质量比1:1-3:2-4:0.5-0.8的组合物比单独组分的玄武岩粉、石英粉、高岭土粉、钙粉的抗裂性能和收缩性能更优异，这是因为组合的改性矿粉与其他原料之间存在协同作用，通过改性矿粉与水泥的反应，形成硅酸盐凝胶，填充混凝土中的孔隙，提高了混凝土的致密性和抗渗性。同时，组合的改性矿粉改性矿粉可以与火山灰水泥和硅酸盐水泥共同发挥增强混凝土抗压强度和耐久性的作用。此外，再生骨料、改性矿粉和外加剂也可以协同作用，使混凝土在预制过程中具有较小的收缩，并防止混凝土产生裂纹。

结合实施例5和对比例5-7并结合表1可以看出，收缩抑制剂为磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉按照质量比1:2:3的组合物，比单独的磷酸钙、亚硫酸钙、疏水改性氧化铝纤维棉的抗裂性能和收缩性能更优异，这是因为磷酸钙、亚硫酸钙和疏水改性氧化铝纤维棉的组合物起到收缩抑制剂的作用。收缩抑制剂的作用是阻止混凝土在硬化过程中由于水分蒸发而产生的收缩，从而避免混凝土产生裂缝。磷酸钙和亚硫酸钙常用作收缩抑制剂，它们能够与混凝土中的水反应生成一定量的水化产物，填补混凝土中的空隙，从而减小混凝土的收缩。疏水改性氧化铝纤维棉是一种纤维增强材料，通过添加纤维棉可以增加混凝土的韧性和抗裂性能。它能够形成纤维网络结构，有效地阻止裂缝的扩展，并提高混凝土的机械强度。磷酸钙、亚硫酸钙和疏水改性氧化铝纤维棉的组合物具有协同作用，疏水改性氧化铝纤维棉能够提供纤维增强效果，增加混凝土的抗裂性能；而磷酸钙和亚硫酸钙能够填补混凝土中的空隙，减小混凝土的收缩。综合使用这些收缩抑制剂，可以提高混凝土的整体性能，既能保证混凝土的机械强度，又能阻止混凝土的收缩产生裂缝，从而使其适合于预制构件的制备。

以上实施例仅用以解释说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管上述实施例对本发明进行了具体的说明，相关技术人员应当理解，依然可对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改和等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之中。