CN101348346B - 混凝土管桩塑化剂及其制备方法和利用其生产管桩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土管桩塑化剂及其制备方法和利用其生产管桩的方法，其中，混凝土管桩塑化剂由以下重量百分比的成分制成：33.9～60.2％的聚羧酸减水剂、3.2～4.0％的链烷醇胺、32.2～56.5％的硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐和4.3～5.6％的有机低级醇。本发明中的混凝土管桩塑化剂，与混凝土原材料一起拌合，在不改变原有混凝土原材料、搅拌技术参数和工艺条件及技术参数的情况下，不需要高压养护，只需要通过常压蒸汽养护，即可使混凝土达到抗压强度96.7MPa，实现PHC管桩抗压强度C90级的要求，并且使产品具有超高强、高耐久性的特性，工艺简单、方便、实用，节能环保。

Description

混凝土管桩塑化剂及其制备方法和利用其生产管桩的方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土塑化剂及其制备方法和使用方法，具体讲是涉及一种用于生产高强度管桩的混凝土管桩塑化剂及其制备方法和利用其生产高强度管桩的方法，属于混凝土高强度管桩技术领域。

背景技术

随着城市的不断发展建设，摩天大楼越来越多，公路、铁路、桥梁等也发展迅速，在这些建设中一般都要用到管桩来进行基础建设。由于高楼的基础需要承受很大的重量，并且要达到一定的抗震强度，因此对其结构强度要求也较高。传统的现场浇灌式，生产周期长，混凝土完全凝结且具有一定强度大概需要1个月左右的时间，使得建设周期被大大延长；并且，其结构强度也不够，达不到高级别的抗震要求。

随着技术的不断发展，我国在摸索中采用了国外的管桩技术，即：将作为建筑物基础的管桩在工厂里预先生产好，在建筑时将管桩运输到现场采用液压等方式将管桩打入地下，由于与地基挤压紧密且具有磨擦和支撑双重作用，承载力高，抗剪力高，抗震性能好，并且在预制管桩时可以很好地控制管桩质量，容易检测管桩的各项性能是否达标，因此应用非常普及，并且形成了一系列的地方和国家标准。

目前所用的管桩很多都是PHC管桩，PHC管桩全称为预应力高强度混凝土管桩，桩身混凝土一般为C80级混凝土，其主要生产工艺为：布设混凝土料、施加预应力、高速离心成型、饱和蒸气养护、脱模、高温高压蒸汽养护即成。PHC管桩具有高强度、高密度、低水灰比、低渗透、耐冲击、结构承载力高等特点，已广泛地应用于工业与民用建筑、公路与铁路桥梁、港口码头等各类工程结构。目前在生产管桩时，都要在混凝土中加入塑化剂，不仅可以降低用水量，使得管桩的强度有所保证，而且使生产周期变短，并且改善管桩的混凝土结构，提高管桩的性能。经过不断的改进，塑化剂到目前已经发展到了第三代，其有效地提高了管桩的各项性能。但是，目前的塑化剂其减水率都小于25％，因此在生产管桩的过程中，凝固且具有一定强度的时间较长，使得生产周期变长，早期强度较低，并且在后期必须对管桩进行高压养护，利用高压锅炉产生的高压蒸汽在高压釜中，经过一定的时间、温度来控制桩身混凝土达到C80级混凝土抗压强度的要求。因为在生产中要使用到高压锅炉，因此造成生产成本较高，并且对环境污染较重，产生的烟尘、含硫气体、废渣、污水即使经过处理，在增加成本的同时也无法完全处理干净，对环境污染较大，消耗较多的自然资源。

另外，采用目前的工艺生产的高强管桩，其抗冻性不好，冻融循环次数一般小于50次，抗氯离子性能和抗腐蚀性较低。管桩在使用过程中，其面临着有害离子侵蚀的问题，如地下水(含有酸、碱、盐)的侵蚀、土壤中(含有酸、碱、盐)可溶性粒子的渗透以及港口码头等近海、海工工程氯离子侵蚀和北方冬天盐冻侵蚀等等，目前的管桩的耐久性不高，经过侵蚀和渗透后，使管桩的使用寿命缩短，并且可能严重威胁建筑物安全，不能满足国家级重点工程高耐久性的要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在生产过程中不用高压蒸养，经常压蒸汽养护后，桩身混凝土强度即可达到C80级以上要求的混凝土管桩塑化剂及其制备方法和利用其生产管桩的方法，节能环保，并且提高管桩的混凝土强度和耐久性。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

混凝土管桩塑化剂，其特征在于由以下重量百分比的成分制成：

33.9～60.2％的聚羧酸减水剂、3.2～4.0％的链烷醇胺、32.2～56.5％的硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐和4.3～5.6％的有机低级醇。

制备前述的混凝土管桩塑化剂的方法，其特征在于按照上述的重量百分比对聚羧酸减水剂、链烷醇胺、硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐、有机低级醇分别进行计量，将上述计量的各组成物依次投料混合、搅拌、匀化30～50分钟，检测合格，装入成品罐。

利用前述的混凝土管桩塑化剂生产PHC管桩的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将混凝土管桩塑化剂与混凝土原材料分别计量混合，搅拌，所加的混凝土管桩塑化剂为胶结料重量的0.46～1.24％；

(2)、将搅拌好的混凝土料在装有钢筋笼的钢模中布料，合模；

(3)、对管桩施加预应力，并高速离心成型；

(4)、排浆，进行常压蒸汽养护；

(5)、脱模，产品存放。

本发明的有益效果是：本发明中的混凝土管桩塑化剂，与混凝土原材料一起拌合，在不改变原有混凝土原材料、搅拌技术参数和工艺条件及技术参数的情况下，不需要高压蒸汽养护，只需要通过常压蒸汽养护，即可使混凝土达到抗压强度96.7MPa，实现PHC管桩抗压强度C90级的要求，并且使产品具有超高强、高耐久性的特性，工艺简单、方便、实用，节能环保。

附图说明

图1是本发明中的混凝土管桩塑化剂的制备工艺流程图；

图2是本发明中的混凝土塑化剂用于生产PHC管桩时的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作具体的介绍。

本发明中的混凝土管桩塑化剂，包含33.9～60.2％的聚羧酸减水剂、3.2～4.0％的链烷醇胺、32.2～56.5％的硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐和4.3～5.6％的有机低级醇，以上百分比为重量百分比。

实施例1：

按照重量百分比计量60.2％的聚酯类聚羧酸减水剂、3.2％的氨基乙基乙醇胺、32.2％的亚硝酸钠和4.3％的乙二醇，将上述原料混合，搅拌匀化30～50分钟，经检测合格后装入产品罐备用。

实施例2：

按照重量百分比计量40.2％的聚醚类聚羧酸减水剂、3.5％的二乙醇胺、51.7％的硝酸钙和4.6％的丙三醇，将上述原料混合，搅拌匀化30～50分钟，经检测合格后装入产品罐备用。

实施例3：

按照重量百分比计量33.9％的超支化类聚羧酸减水剂、4.0％的二乙丙醇胺、56.5％的硫氢酸铁和5.6％的丙二醇，将上述原料混合，搅拌匀化30～50分钟，经检测合格后装入产品罐备用。

在上述三个实施例中，将生产出来的混凝土管桩塑化剂与混凝土原材料分别计量混合搅拌，所加入的混凝土管桩塑化剂分别为胶结料重量的0.46％、0.85％、1.24％。将搅拌好的混凝土料在装有钢筋笼的钢模中布料、合模，对管桩施加预应力，经高速离心成型后，排浆、常压蒸汽养护，待管桩达到要求的技术参数后，脱模，即可直接将产品放入成品堆场，无需再进行高压蒸汽养护。

本发明相比较现有的PHC管桩生产工艺，省掉了高温高压蒸汽养护的环节，不再需要高压锅炉，节省了燃料和处理烟尘、废气、废渣、废水的费用，降低了投资、节约了生产成本，减少了废物排放，缩短了生产周期，环保高效。本发明不改变生产过程中的原材料和工艺条件及参数，因此工艺简单、方便、实用。

并且生产出的管桩的性能也大大高于目前技术所生产的管桩的性能：

1、超高强：PHC管桩混凝土抗压强度可达到96.7MPa，大大高于目前技术所能达到的85.0MPa；

2、高耐久性：

(1)抗氯离子：电通量<900c，而目前技术生产的PHC管桩的电通量要>1100c；氯离子扩数系数<1.2×10^-12m²/s，而目前技术的氯离子扩数系数要>3.4×10^-12m²/s；

(2)抗冻性：冻融循环次数≥300次，而目前技术要<50次；

(3)抗腐蚀性：干湿循环系数K_x>1.32，而目前技术中K_x<0.80。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.混凝土管桩塑化剂，其特征在于由以下重量百分比的成分制成：

33.9～60.2％的聚羧酸减水剂、3.2～4.0％的链烷醇胺、32.2～56.5％的硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐和4.3～5.6％的有机低级醇。

2.制备权利要求1所述的混凝土管桩塑化剂的方法，其特征在于按照权利要求1的重量百分比对聚羧酸减水剂、链烷醇胺、硝酸盐或亚硝酸盐或硫氢酸盐、有机低级醇分别进行计量，将上述计量的各组成物混合、搅拌匀化30～50分钟，检测合格，装入成品罐。

3.利用权利要求1所述的混凝土管桩塑化剂生产PHC管桩的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将混凝土管桩塑化剂与混凝土原材料分别计量混合，搅拌，所加的混凝土管桩塑化剂为胶结料重量的0.46～1.24％；

(2)、将搅拌好的混凝土料在装有钢筋笼的钢模中布料，合模；

(3)、对管桩施加预应力，并高速离心成型；

(4)、排浆，进行常压蒸汽养护；

(5)、脱模，产品存放。

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