CN101343151A - 一种phc管桩水泥及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PHC管桩水泥及其制造方法，由熟料35－90重量％，矿粉0－60重量％，粉煤灰0－20重量％，功能性掺合材料5－20重量％组成。用本发明的水泥和制造方法生产的PHC管桩水泥标准养护时28天抗压强度高，可达60MPa以上；在试验室条件下，免去高压蒸养，混凝土蒸养强度高，蒸养脱模后3天强度达到C80以上，适合用于PHC管桩生产。

Description

一种PHC管桩水泥及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种管桩水泥及其制造方法，更特别的涉及一种不需要高压蒸养的PHC管桩水泥及其制造方法。
背景技术
管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力高强混凝土管桩(代号PHC)和薄壁管桩代号为PTC。PC桩的混凝土强度不得低于C50，PTC桩强度等级不得低于C60，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。PC桩和PTC桩一般采用常压蒸汽养护，一般要经过28天才能施打。而PHC桩，脱模后要进入高压釜蒸养，经10个大气压、180度左右的蒸压养护，混凝土强度等级达C80，从成型到使用的最短时间只需三、四天。预应力高强混凝土管桩、预应力混凝土管桩适用于工业与民用建筑的低承台桩基础。铁路、公路与桥梁、港口、水利、市政、构筑物等工程的基础设计也可参考使用。目前要获得PHC管桩必须经过普通蒸养和高压蒸养两道工艺，不但能耗高，成本高，危险性也高，而且产能低，更无法生产超长超大的PHC管桩。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种不需要高压蒸养的PHC管桩水泥及其制造方法。
本发明的这个以及其他目的将通过下列详细说明和描述来进一步展开和阐述。
本发明的PHC管桩水泥，由以下组成：
熟料   35～90重量％，矿粉           0～60重量％，
粉煤灰 0～20重量％， 功能性掺合材料 5～20重量％。
进一步的，本发明的PHC管桩水泥，由以下组成：
熟料    37～90重量％，矿粉           10～45重量％，
粉煤灰  1～10重量％， 功能性掺合材料 10～20重量％。
本发明的PHC管桩水泥在使用中不需要高压蒸养。
在本发明的PHC管桩水泥中，所述的成品水泥颗粒级配＜3um的15～18％，＜32um的82～88％，水泥标准稠度用水量≤27.6％，初凝时间≤150min，终凝时间≤200min，三天抗压强度≥28MPa，廿八天抗压强度≥59MPa，水泥胶砂蒸养强度≥60MPa。
在本发明的PHC管桩水泥中，所述的熟料是硅酸盐水泥熟料，所述的矿粉的比表面积400～600m2/kg，(具体矿粉级别≥S95)。符合GB/T18046规定的S95级别以上。粉煤灰符合GB/T1596规定的水泥活性混合材料用粉煤灰的技术要求。所述的功能性掺合材料是硬石膏和工业废渣微粉的混合物，具有早强、微膨胀等性能，二者的重量比为1～100∶100～1，可以选择的是10～90∶90～10，较好的是25～80∶75～20。所述的工业废渣微粉是化铁炉渣、铝厂赤泥或水泥窑灰，活性硅含量为8～50％。在本发明的PHC管桩水泥的制造方法中，采用水泥和矿粉分别粉磨工艺。用本发明的水泥和制造方法生产的PHC管桩水泥标准养护时28天抗压强度高，可达60MPa以上；在试验室条件下，免去高压蒸养，混凝土蒸养强度高，蒸养脱模后3天强度达到C80以上，适合用于PHC管桩生产。通过单品种水泥作为胶凝材料，通过混凝土骨料和蒸养制度的优化，直接取消高压蒸养工艺，而仍能满足PHC管桩的生产，既节约了能源，又增加了产能，减少或消除安全隐患，而且可以生产超长超大型管桩；对新建企业来说，可减少设备投资，减少占地面积，可以说是管桩产业的一次革命。
在本发明中，掺加了功能性掺合材料，使得免压蒸PHC管桩水泥具有这些优异的性能。功能性掺合材料改善了水泥的适应性，施工性，提高混凝土的密实度，提高了强度，与矿渣粉复合具有叠加效应，提高了水泥的常规强度和蒸养强度，一定的微膨胀性能，提高了水泥的耐侵蚀性能。
在本发明中，采用颗粒级配方法控制水泥性能，有利于改善水泥的流变性和水泥石亚微观结构的密实性，在免压蒸PHC管桩水泥的试验研究中初步建立了水泥颗粒分布与水泥强度、泌水性、水化热等性能的关系，提高了产品质量控制水平。
在本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
具体实施方式
实施例1
按以下重量比称取各原料：
熟料     90％，矿粉     1％，
粉煤灰    1％，功能性掺合材料    8％。
其中功能性掺合材料由硬石膏和铝厂赤泥按10∶90重量比混合而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。产品制成砼后蒸养脱模强度(MPa)为83.0。活性硅含量为45％。
实施例2
按以下重量比称取各原料：
熟料    50％，矿粉            25％，
粉煤灰  7％， 功能性掺合材料  18％。
其中功能性掺合材料由硬石膏和化铁炉渣按50∶50重量比混合而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。产品制成砼后蒸养脱模强度(MPa)为81.8。活性硅含量为30％。
实施例3
按以下重量比称取各原料：
熟料    37％，矿粉            45％，
粉煤灰  3％， 功能性掺合材料  15％。
其中功能性掺合材料由硬石膏和水泥窑灰按30∶70重量比混合而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。产品制成砼后蒸养脱模强度(MPa)为80.1。活性硅含量为50％。
实施例4
按以下重量比称取各原料：
熟料     90％，功能性掺合材料     10％。
其中功能性掺合材料由硬石膏和化铁炉渣及水泥窑灰按20∶40∶40重量比混合而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。产品制成砼后蒸养脱模强度(MPa)为82.1。活性硅含量为15％。
实施例5
按以下重量比称取各原料：
熟料     71％，矿粉           10％，
粉煤灰   6％， 功能性掺合材料 13％。
其中功能性掺合材料由硬石膏和化铁炉渣和铝厂赤泥和水泥窑灰，按50∶10∶20∶20重量比混合而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。产品制成砼后蒸养脱模强度(MPa)为82.5。活性硅含量为50％。
本发明的“舜江”牌PHC管桩水泥，经宁波银河制管厂的实际应用，在取消8小时普通蒸养并经10个大气压，180℃，压蒸8小时的生产工艺后，只需要经过6-8小时普通蒸汽养护后就可获得PHC管桩。生产出与普通水泥制管并经高压釜压蒸工艺生产的同质量的PHC管桩，三天抗裂弯距M裂达到140KN.m(标准121KN.m)，三天极限弯距M极达到240KN.m(标准220KN.m)。

Claims (10)

1、一种PHC管桩水泥，其特征在于由以下组成：
熟料    35-90重量％，    矿粉            0-60重量％，
粉煤灰  0-20重量％，     功能性掺合材料  5-20重量％。
2、根据权利要求1所述的PHC管桩水泥，其特征在于由以下组成：
熟料    37-90重量％，    矿粉            10-45重量％，
粉煤灰  1-10重量％，     功能性掺合材料  10-20重量％。
3、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的成品水泥在使用中不需要高压蒸养。
4、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的成品水泥颗粒级配＜3um的15-18％，＜32um的82-88％，水泥标准稠度用水量≤27.6％，初凝时间≤150min，终凝时间≤200min，三天抗压强度≥28MPa，廿八天抗压强度59MPa，水泥胶砂蒸养强度≥60MPa。
5、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的熟料是硅酸盐水泥熟料。
6、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的矿粉的比表面积400-600m2/kg，具体矿粉级别≥S95。
7、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的功能性掺合材料是硬石膏和工业废渣微粉的混合物，二者的重量比为1-100∶100-1。
8、根据权利要求1或2所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的功能性掺合材料是硬石膏和工业废渣微粉的混合物，二者的重量比为10-90∶90-10。
9、根据权利要求7或8所述的PHC管桩水泥，其特征在于所述的工业废渣微粉是化铁炉渣、铝厂赤泥或水泥窑灰，活性硅含量为8-50％。
10、根据权利要求1-9之一所述的PHC管桩水泥的制造方法，其特征在于采用水泥和矿粉分别粉磨工艺。
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