一種phc管樁混凝土拌合物及由其製備的phc管樁的製作方法
2023-05-16 17:36:26 2
專利名稱：一種phc管樁混凝土拌合物及由其製備的phc管樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種PHC管樁混凝土拌合物及由其製備的PHC管樁，具體地涉及一種採用泵送布料、免壓蒸養護製備PHC管樁的混凝土拌合物及由其製備的PHC管樁。
背景技術：
隨著城市聞速擴張，聞速鐵路、聞速公路、港口碼頭、跨海大橋等基礎設施建設的大規模開展，對於PHC (高強預應力)管樁的需求量巨大，據報導，2011年我國PHC管樁產量達到3.5億米。現 有的PHC管樁多採用開模方法生產、人工操作的布料工藝，這種工藝存在以下缺陷:(1)工人勞動強度大，車間溫度高、噪聲大，工作環境差；(2)自動化程度低，質量波動大；(3)物料損耗大。管樁養護一般採用常壓蒸汽養護與高壓蒸汽養護的兩段式養護工藝，管樁在一個養護周期內達到C80以上，滿足出廠要求。現有的管樁養護工藝會帶來以下難以克服的問題:(1)生產過程中能耗大:現有PHC管樁生產工藝單位能耗高達4kg/m，高壓蒸養佔據了其中的70%以上；(2)混凝土耐久性不足:經過高壓蒸養的混凝土抗氯離子滲透能力、抗凍融等性能下降嚴重，有研究表明，經過高壓蒸養的混凝土抗凍融循環次數不足100次，對建築物的耐久性有可能產生不利的影響；(3)容易造成環境汙染和安全隱患:現有工藝生產的預應力管樁會產生大量的餘漿，蒸汽生產過程會產生大量溫室氣體，容易造成環境汙染，同時高壓釜存在一定的安全隱患。低能耗、自動化生產工藝是管樁製造領域的一項重要課題。中國專利200910041268.9公開了一種免壓蒸工藝生產PHC管樁的方法，其特點是使用了大量的鹼性激發材料，對混凝土耐久性的影響不容忽視。中國專利2008100218824和2008100218824.X分別公開了一種用於PHC管樁生產的超塑化劑及其在預應力管樁生產中的應用，其主要技術路線是採用聚羧酸減水劑與大量的無機鹽早強劑(如亞硝酸鹽、硫氰酸鹽、硫酸鹽、硫代硫酸鹽等)以及鏈烷醇胺等複合而成，其中無機鹽用量多達膠凝材料的4-5%，其本質也是通過無機鹽促進混凝土強度的發展，對混凝土耐久性不利。此外，以上方法生產PHC管樁仍然難以實現管樁混凝土的流態化，仍然通過常規開模工藝生產，未能解決自動化程度低、工人勞動強度大的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種PHC管樁混凝土拌合物及由其製備的PHC管樁。為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:一種PHC管樁混凝土拌合物，其原料包括:膠凝材料:400kg/m3-520kg/m3，水:120-145kg/m3，砂:675_870kg/m3，碎石:1050-1110kg/m3，聚羧酸減水劑:聚羧酸減水劑的質量用量為膠凝材料質量的1.0-1.5% ;所述膠凝材料由80-95%的水泥和5-20%的礦物摻合料組成，所述百分比為質量百分比。通過上述對拌合物原料及其配比的選擇，各物料之間產生了預料不到的協同效應，所得拌合物在離心過程中無分層現象；且可實現機械化布料，免壓蒸生產。kg/m3表示每立方米PHC管樁混凝土拌合物所含的原料組分的質量。為了進一步實現PHC管樁泵送施工，免壓蒸生產，增強各組分之間的協同效應，所述聚羧酸減水劑由如下組分組成:聚羧酸超塑化劑16-20%，降粘組分1-2.5%，消泡劑
0.05-0.2%，水，餘量，所述百分比為質量百分比；所述降粘組分為葡萄糖酸鈉和矽酸鈉的混合物，其中葡萄糖酸鈉的質量用量為聚羧酸減水劑質量的0.5-1.5%，其餘部分為矽酸鈉；所述消泡劑為改性聚醚消泡劑。申請人經研究發現，上述組合物通過復配，有著意想不到的協同效應。上述消泡劑優選ACiiTAN W1.
為了提高減水劑的減水性能，同時增強與其他組分之間的協同效應，所述聚羧酸超塑化劑為通式(I)或通式(2 )所示的聚羧酸超塑化劑或兩者任意配比的混合物；通式(I)的結構式為:
權利要求
1.一種PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:其原料包括:膠凝材料:400kg/m3-520kg/m3,水:120-145kg/m3,砂:675-870kg/m3,碎石:1050-1110kg/m3,聚羧酸減水劑:聚羧酸減水劑的質量用量為膠凝材料質量的1.0-1.5% ;所述膠凝材料由80-95%的水泥和5-20%的礦物摻合料組成，所述百分比為質量百分比。
2.如權利要求1所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述聚羧酸減水劑由如下組分組成:聚羧酸超塑化劑16-20%，降粘組分1-2.5%，消泡劑0.05-0.2%，水，餘量，所述百分比為質量百分比；所述降粘組分為葡萄糖酸鈉和矽酸鈉的混合物，其中葡萄糖酸鈉的質量用量為聚羧酸減水劑質量的0.5-1.5%,其餘部分為娃酸鈉；所述消泡劑為改性聚醚消泡劑。
3.如權利要求2所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述聚羧酸超塑化劑為通式(I)或通式(2)所示的聚羧酸超塑化劑或兩者任意配比的混合物； 通式(I)的結構式為:
4.如權利要求3所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述聚羧酸超塑化劑由70-100%的通式(I)所示的聚羧酸超塑化劑和0-30%的通式(2)所示的聚羧酸超塑化劑組成，所述份數為質量份數。
5.如權利要求3所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:通式(I)和通式(2)所示的聚羧酸超塑化劑的數均分子量均為10，000-100，000。
6.如權利要求1-5任意一項所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述水泥為P052.5水泥或PII52.5水泥；所述礦物摻合料包括硫鋁酸鈣礦物10-30%，磨細礦渣粉10-75%，矽灰10-30%，粉煤灰微珠5-30%，所述百分比為質量百分比。
7.如權利要求6所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述硫鋁酸鈣礦物為硫鋁酸鹽水泥熟料或快硬硫鋁酸鹽水泥；所述磨細礦渣粉比表面積大於400m2/kg，I天活性指數大於75%，28天活性指數大於105%。
8.如權利要求6所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述矽灰平均粒徑為0.1 0.3um,比表面積為13 28m2/g ;所述粉煤灰微珠的平均粒徑小於lum。
9.如權利要求1-5任意一項所述的PHC管樁混凝土拌合物，其特徵在於:所述砂為細度模數為2.3-3.0的河砂或海砂，其中0.3mm以下顆粒的含量為15%以上，0.15mm以下的顆粒含量為5%以上；所述碎石中泥塊含量小於0.5%，針片狀含量小於10%，符合5-25mm連續級配，孔隙率小於40%。
10.由 權利要求1-9任意一項所述的PHC管樁混凝土拌合物所製備的PHC管樁。
全文摘要
本發明公開一種PHC管樁混凝土拌合物，其原料包括膠凝材料400kg/m3-520kg/m3，水120-145kg/m3，砂675-870kg/m3，碎石1050-1110kg/m3，聚羧酸減水劑聚羧酸減水劑的質量用量為膠凝材料質量的1.0-1.5%；所述膠凝材料由80-95%的水泥和5-20%的礦物摻合料組成，所述百分比為質量百分比。本發明所述的混凝土拌合物在離心成型後僅通過常壓蒸養和較短時間的自然養護就能達到80MPa以上，經過28天自然養護可以達到85MPa以上，省去了高壓蒸養工藝，縮短了生產周期，每生產1m管樁可以減少消耗標準燃煤近70%。
文檔編號C04B28/06GK103145390SQ20131005802
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月22日 優先權日2013年2月22日
發明者劉加平, 張建綱, 冉千平, 毛永琳, 周棟梁 申請人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司, 江蘇省建築科學研究院有限公司, 攀枝花博特建材有限公司