CN101041566A - 高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，将矿渣(或钢渣)与高硅砂及粉煤灰三组分复合后磨细至比表面积≥350m2/kg即可。三组分复合掺合料中矿渣(或钢渣)掺加的重量比例为30％～72％，高硅砂掺加的重量比例为10％～40％，粉煤灰的重量比例为18％～30％；用此掺合料替代高标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥可以提高管桩混凝土的脱模强度和压蒸强度，节约资源、降低管桩生产成本、减轻矿渣(或钢渣)对环境的污染，具有很好的技术经济效益和社会效益。

Description

高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种高强管桩生产用混凝土掺合料的制作方法。
背景技术
现有技术中，预应力高强混凝土管桩(简称：PHC管桩)生产所用的胶凝材料为42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。磨细矿渣(钢渣)、磨细高硅砂、粉煤灰等单独作为高强管桩生产用混凝土的掺合料已有应用，但这些掺合料由于其化学组成不同，它们单独作为PHC管桩掺合料时在混凝土强度形成中所起的作用不同，难以达到最佳的复合效果。专利ZL03113366.5中对矿渣(钢渣)、高硅砂两组分磨细后作为混凝土掺合料生产管桩已有报道，但高强管桩生产用三组分复合掺合料未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，用该复合掺合料生产管桩时可以等量替代40％～60％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
本发明的技术方案是：一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，将矿渣(或钢渣)与高硅砂及粉煤灰以一定比例复合后磨细至比表面积≥350m2/kg即可。三组分复合掺合料中矿渣(或钢渣)掺加的重量比例为30％～72％，高硅砂掺加的重量比例为10％～40％，粉煤灰的重量比例为18％～30％；高硅砂中的SiO2的含量大于70％，粉磨时可以掺加助磨剂或混凝土高效减水剂，助磨剂的掺加量不得大于掺合料总量的1％，混凝土高效减水剂的掺加量不得大于掺合料总量的2％。
本技术方法的原理是：比表面积350～500m2/kg的矿渣(或钢渣)具有很好的早强水化性能，等量替代硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥可以提高混凝土的早期强度。比表面积350～500m2/kg的高硅砂、粉煤灰替代部分硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，在管桩生产时的高温高压(170℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的养护作用下，SiO2与C3S、C2S的水化产物发生水热合成反应，形成具有较高强度的晶体矿物——托贝莫来石。用该复合掺合料替代部分高标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥生产管桩时，混凝土在高温高压(170℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的养护作用下具有较好的胶凝性能：掺加磨细矿渣(或钢渣)可以弥补因掺加磨细高硅砂而引起的混凝土早期强度的降低；而掺加磨细高硅砂，在压蒸养护条件下又可以提高管桩混凝土的后期强度。由于矿渣(或钢渣)和高硅砂都很难磨，粉磨时掺加助磨剂或混凝土高效减水剂，可以提高粉磨效率，降低粉磨电耗。同时，粉磨时掺加混凝土高效减水剂，还可以省去管桩生产时掺加混凝土高效减水剂的工序，缩短混凝土的搅拌时间。
本发明与现有技术相比具有以下优点：一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，用此掺合料替代高标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥可以提高管桩混凝土的脱模强度和压蒸强度，降低水泥用量，节约资源、降低管桩生产成本、减轻矿渣(或钢渣)及粉煤灰对环境的污染，具有很好的技术经济效益和社会效益。
具体实施方式
一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，将矿渣(或钢渣)与高硅砂及粉煤灰以一定比例复合后磨细至比表面积≥350m2/kg即可。三组分复合掺合料中矿渣(或钢渣)掺加的重量比例为30％～72％，高硅砂掺加的重量比例为10％～40％，粉煤灰的重量比例为18％～30％；高硅砂中的SiO2的含量大于70％，粉磨时可以掺加助磨剂或混凝土高效减水剂，助磨剂的掺加量不得大于掺合料总量的1％，混凝土高效减水剂的掺加量不得大于掺合料总量的2％。所述的特征是：将矿渣(或钢渣)与高硅砂及粉煤灰以一定比例复合后磨细。
实施例1.将矿渣与高硅砂及粉煤灰以一定比例复合后磨细至比表面积410m2/kg。高硅砂掺加的重量比例为35％，粉煤灰的重量比例为20％，高硅砂中的SiO2的含量91％。粉磨时掺加了MDF-5型混凝土高效减水剂，混凝土高效减水剂的掺加量为掺合料总量的0.6％。用此掺合料替代45％的42.5级硅酸盐水泥生产外径400mm壁厚95mm的AB型预应力高强混凝土管桩，管桩生产时省去了掺加混凝土高效减水剂的工序，缩短混凝土的搅拌时间30秒。管桩混凝土离心成型后进行95℃、5小时的常压蒸汽养护，然后进行185℃、10小时的高压蒸汽养护。检测表明：常压蒸汽养护后混凝土的脱模强度为46MPa，高压蒸汽养护后混凝土强度达到92MPa。管桩的力学性能检测结果见表1所示，达到国家标准GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》的规定。
                   表1    管桩的力学性能检测结果
检测开裂弯距kN·m 检测极限弯距kN·m 标准开裂弯距kN·m 标准极限弯距kN·m
74 120 63 104

Claims (1)

1.一种高强管桩生产用三组分复合掺合料的制作方法，将矿渣或钢渣与高硅砂及粉煤灰三组分复合后磨细至比表面积≥350m2/kg即可；粉磨时掺加不大于掺合料总量1％的助磨剂或不大于掺合料总量2％的混凝土高效减水剂；其所述的特征是：矿渣(或钢渣)掺加的重量比例为30％～72％，高硅砂掺加的重量比例为10％～40％，粉煤灰的重量比例为18％～30％，高硅砂中的SiO2的含量大于70％。
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