一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁的製作方法
2023-12-11 13:25:37 6
專利名稱：一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土製品，特別是一種採用免蒸壓工 藝，具有高性能的混凝土管樁。
背景技術：
預應力高強混凝土管樁(簡稱PHC管樁)是現階段基礎建 設中應用最為廣泛的水泥製品材料之一，已廣泛地應用於工業 與民用建築、公路與鐵路橋梁、港口碼頭等各類工程結構。由 於使用地質條件的不同，PHC管樁在使用過程中，其面臨著有 害離子侵蝕的問題，如地下水的侵蝕，土壤中可溶性粒子的滲 透等等。地下水的侵蝕和可溶性粒子的滲透，使管樁的壽命縮 短，並可能威脅建築安全。所以技術創新來提高PHC管樁的使 用性能。
於此同時，在經濟高速發展的今天，能源和環境已成為影 響我國經濟發展步伐的重要因素。其中，在水泥製品行業中， 能源緊張的狀況尤為突出。PHC管樁作為樁基礎建設的一種建 築構件，在生產過程中多用磨細砂為摻合料以提高強度，傳統 的PHC管樁的生產需採用常壓蒸汽養護和高壓蒸汽養護相結 合的二次養護工藝。特別是高壓蒸汽養護工藝，對於促進磨細 砂與混凝土中鹼的反應起到至關重要的作用。但同時高壓養護 工藝也會降低混凝土的某些性能，並且在養護過程中需要燃大量的燃煤來產生蒸汽，故能源成本在管樁的生產中佔據較大 比例，而且燃煤的燃燒會產生大量煙氣，為使煙氣的排放符合 排放標準，需要對煙氣進行處理，因而會加重生產企業的環保 負擔。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種高性能的預應 力高強混凝土管樁。這種管樁只採用常壓蒸汽養護和自然養 護，無須進行高壓蒸汽養護工藝就能達到使用要求。因而可降 低煤耗，降低生產成本，減少煙氣的排放，減輕企業的環保負
擔，同時也提升了 PHC管樁的性能。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁，其特徵在於其
中管樁混凝土中每立方米包含有400 500 kg膠凝材料、高效 萘系減水劑和所需的砂石，膠凝材料是由矽酸鹽水泥與自製的 特種礦物摻合料組成，其中所述自製的特種礦物摻合料由礦渣 微粉、硫酸鹽、活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，其中各 組分佔混凝土總量的比例為礦渣微粉15 25%、硫酸鹽6 10%、活性二氧化矽5 7%、氧化鈣2~4%、粉煤灰7 15%， 且特種礦物摻合料佔混凝土總量的20~45%。
上述管樁混凝土的抗壓強度大於卯MPa，混凝土的滲透性 電通量小於1000庫侖，氯離子擴散係數小於2.0x10—8cm 2/s， 抗硫酸鹽乾濕侵蝕次數達到30次以上，抗凍性次數達到300次以上。
木發明採用的硫酸鹽t要成分為硫酸鈣。
本發明的混凝土管樁可採用如下方法製備取特種礦物摻 合料和水泥混合組成膠凝材料，並將其與其它混凝土輔料攪拌 成每立方含有膠凝材料的混凝土，通過離心成型，靜置，在養 護溫度為80 85'C的條件下用蒸汽養護數小時，然後自然養護
3 7天即可得到本發明的高性能混凝土管樁。
本發明採用的萘系高效減水劑是經化工合成的非引氣型高 效減水劑。化學名稱萘磺酸鹽甲醛縮合物，它對於水泥粒子有很 強的分散作用。對配製大流態混凝土，有早強、高強要求的現澆 混凝土和預製構件，有很好的使用效果，可全面提高和改善混凝 土的各種性能，廣泛用於公路、橋梁、大壩、港口碼頭、隧道、 電力、水利及工民建工程、蒸養及自然養護預製構件等。該萘系 高效減水劑可從市場直接購得，如山東萬山集團有限公司生產 的萘系高效減水劑產品等。
本發明的有益效果是本發明採用自製的特種礦物摻合料， 採用常壓蒸汽養護工藝以提高混凝土管樁的早期強度，再通過
自然養護即可使PHC管樁混凝土的強度滿足使用要求。本技術 使用過程中可降低總養護煤耗達50%以上，降低生產成本，減
少煙氣的排放，減輕企業的環保負擔，且生產的混凝土管樁的 各項性能明顯提高。實驗證明，上述管樁混凝土的抗壓強度大
於90MPa，採用混凝土的滲透性電量法測量的電通量小於1000庫侖，氯離子擴散係數小於2.0x10—8cm 2/s，抗硫酸鹽侵蝕次數 達到30次以上，抗凍性次數達到300次以上。
下面結合實施例對本發明進一步說明。
具體實施例方式
實施例1
取100kg特種礦物摻合料和300kg水泥混合組成膠凝材 料，並將其與其它混凝土輔料攪拌成每立方含有400kg膠凝材 料的混凝土，其中自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鈣、 活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，其中各組分佔混凝土總 量的比例為礦渣微粉15%、硫酸鈣6%、活性二氧化矽5%、 氧化鈣4%、粉煤灰15%。然後通過離心成型，再將靜置1 1.5 小時，在養護溫度為80 85'C的條件下用蒸汽養護6小時，然 後自然養護3 7天即可得到本發明的高性能混凝土管樁。
實施例2
取100kg特種礦物摻合料和320 kg水泥混合組成膠凝材 料，並將其與其它混凝土輔料攪拌成每立方含有420 kg膠凝材 料的混凝土，其中自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鈣、 活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，其中各組分佔混凝土總 量的比例為礦渣微粉20%、硫酸鈣7%、活性二氧化矽6%、 氧化鈣3%、粉煤灰8%。再通過離心成型，再將靜置1 1.5 小時，在養護溫度為80 85'C的條件下用蒸汽養護6小時，然 後自然養護3 7天即可得到本發明的高性能混凝土管樁。實施例3
取150 kg特種礦物摻合料和310 kg水泥混合組成膠凝材 料，並將其與其它混凝土輔料攪拌成每立方含有460 kg膠凝材 料的混凝土，其中自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鈣、 活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，其中各組分佔混凝土總 量的比例為礦渣微粉20%、硫酸鈣10%、活性二氧化矽5%、 氧化鈣2%、粉煤灰8%。再通過離心成型，再將靜置1 1.5 小時，在養護溫度為80 85"C的條件下用蒸汽養護6小時，然 後自然養護3 7天即可得到本發明的高性能混凝土管樁。
實施例4
取160 kg特種礦物摻合料和320 kg水泥混合組成膠凝材 料，並將其與其它混凝土輔料攪拌成每立方含有480 kg膠凝材 料的混凝土，其中自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鹽、 活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，其中各組分佔混凝土總 量的比例為礦渣微粉15 23%、硫酸鹽6 10%、活性二氧 化矽5 7%、氧化鈣2~4%、粉煤灰10~15%。通過離心成型， 再將靜置1 1.5小時，在養護溫度為80 85'C的條件下用蒸 汽養護6小時，然後自然養護3 7天即可得到本發明的高性 能混凝土管樁。
實施例5
取180 kg特種礦物摻合料和320 kg水泥混合組成膠凝材 料，並將其與其它混凝土輔料攪拌成每立方含有500 kg膠凝材料的混凝土，通過離心成型，再將靜置1 1.5小時，在養護溫
度為80 85i:的條件下用蒸汽養護6小時，然後自然養護3 7 天即可得到本發明的高性能混凝土管樁。
權利要求
1.一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁，其特徵在於其中管樁混凝土中每立方米包含有400～500kg膠凝材料、高效萘系減水劑和所需的砂石，膠凝材料是由矽酸鹽水泥與自製的特種礦物摻合料組成，其中所述自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鹽、活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，且特種礦物摻合料各組分佔混凝土總量的比例為礦渣微粉15～25％、硫酸鹽6～10％、活性二氧化矽5～7％、氧化鈣2～4％、粉煤灰7～15％，且特種礦物摻合料佔混凝土總量的20～45％。
2. 根據權利要求l所述的一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管 樁，其特徵在於管樁混凝土的抗壓強度大於90MPa，混凝土 的滲透性電通量小於IOOO庫侖，氯離子擴散係數小於2.0x10 —8cm2/s，抗硫酸鹽乾濕侵蝕次數達到30次以上，抗凍性次 數達到300次以上。
全文摘要
本發明涉及一種免蒸壓高性能預應力高強混凝土管樁，每立方米管樁混凝土中包含有400～500kg膠凝材料、高效萘系減水劑和所需的砂石，膠凝材料由矽酸鹽水泥與自製的特種礦物摻合料組成，其中自製的特種礦物摻合料由礦渣微粉、硫酸鹽、活性二氧化矽、氧化鈣和粉煤灰組成，各組分佔混凝土總量的比例為礦渣微粉15～25％、硫酸鹽6～10％、活性二氧化矽5～7％、氧化鈣2～4％、粉煤灰7～15％，特種礦物摻合料佔混凝土總量的20～45％。在攪拌成型後，直接採用常壓蒸汽養護工藝和自然養護工藝即可使混凝土的強度滿足設計要求，可降低煤耗達50％以上，降低生產成本，減少煙氣的排放，且生產的混凝土管樁的各項性能明顯提高。
文檔編號E02D5/58GK101614012SQ200910041269
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者韋澤林 申請人:廣東三和管樁有限公司