CN105272045A - 一种免蒸压phc管桩混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免蒸压PHC管桩混凝土包括胶凝材料、水、减水剂、砂子、石子和抗凝剂，所述免蒸压PHC管桩混凝土每立方米总质量为2400kg～2550kg,其中胶凝材料430kg～480kg，所述水与所述胶凝材料的质量比为0.20～0.23:1，所述减水剂用量为所述胶凝材料质量的3.0～3.6％，所述抗凝剂用量为所述胶凝材料质量的0.2～0.8％，余量为砂子和石子，其中砂子与石子的质量比为0.5～0.6:1。本发明的免蒸压PHC管桩混凝土拌合物的坍落度能达到30～60mm，满足施工要求；管桩混凝土蒸汽养护8小时后的脱模强度超过80MPa，5天强度高于90MPa。

Description

一种免蒸压PHC管桩混凝土

技术领域

本发明涉及一种混凝土材料，特别涉及一种免蒸压PHC管桩混凝土。

背景技术

预应力高强管桩简称PHC管桩因其具有优异的力学性能、制桩周期短、价格低而在工业民用建筑、市政工程、港口码头以及跨海大桥等大型工程的基础中得到广泛的应用。

现有国内PHC管桩生产的养护工序基本上是采用两次蒸汽养护，即常压蒸汽养护与高压蒸汽养护，由此生产的管桩通常称之为蒸压PHC管桩。通过两次蒸汽养护可以使PHC管桩在较短的时间内获得出厂强度，提高生产效率。但现有的养护工艺存在以下的弊端：1)生产过程能耗高，高压蒸汽养护需要大量的蒸汽，而现有的企业多数是通过燃油或燃煤获得蒸汽，这样导致产生大量的温室气体，对环境造成不利的影响；2)高压釜投资大，维修成本高，存在安全隐患；3)经过高温蒸压养护后，混凝土的耐久性下降，对管桩长期服役能力产生不利影响。

因此，如何利用现代混凝土配制技术，开发免蒸压生产管桩技术，是本行业技术人员亟待解决的技术问题。

采用免蒸压技术生产PHC管桩是近年来管桩行业的研究热点，其技术思路总体上是用活性掺和料代替磨细石英砂，高减水率的聚羧酸减水剂代替萘系减水剂，降低水胶比，适当提高胶凝材料用量。

申请人研究发现：由于免蒸压技术需要有较高的早期强度以满足脱模强度和出厂的设计强度要求，因此，免蒸压混凝土的配合比设计尽量降低水胶比和提高减水剂的掺量以满足混凝土拌合物工作性和力学性能的要求，但这样的技术途径会导致以下问题的出现：一是由于减水剂掺量高，容易导致拌合物泌水、离析出现，给布料增加困难；二是由于水胶比低，拌合物粘稠，工作性差，为获得满足施工要求的坍落度，需增加浆量，从而增加胶凝材料用量，增加了材料成本，使免蒸压PHC管桩缺乏竞争力。

因此，解决胶凝材料用量、工作性以及强度之间的关系问题，寻找它们之间的平衡点，是免蒸压管桩技术的难点。

发明内容

本发明提出了一种免蒸压PHC管桩混凝土，通过添加一种抗凝剂，解决在低水胶比情况下，工作性差的问题，使配制的免蒸压混凝土满足工作性和强度要求。

本发明的技术方案是这样实现的：一种免蒸压PHC管桩混凝土包括胶凝材料、水、减水剂、砂子、石子和抗凝剂，所述免蒸压PHC管桩混凝土每立方米质量为2400～2550kg,其中胶凝材料430～480kg,水与所述胶凝材料的质量比为0.20～0.23:1，所述减水剂用量为所述胶凝材料质量的3.0～3.6％，所述抗凝剂用量为所述胶凝材料质量的0.2～0.8％，余量为砂子和石子，其中砂子与石子的质量比为0.5～0.6。

优选的，所述减水剂为江门强力建材科技有限公司生产的强力牌聚羧酸减水剂，浓度为10％，减水率25％～35％。

优选的，所述胶凝材料由水泥和活性掺和料组成，水泥与活性掺和料的质量比为(55～85)：(15～45)。

优选的，所述水泥为等级PⅡ42.5R的硅酸盐水泥。

优选的，所述活性掺和料选自磨细矿渣粉、粉煤灰、硅灰、粉煤灰漂珠、沸石粉中的一种或几种组合。

优选的，所述磨细矿渣粉比表面积为600m²/kg；粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，细度为0.045mm筛余在0.6％～1.0％；所述硅灰中硅质氧化物含量在75～98％；所述粉煤灰漂珠比表面积为200～250m²/kg；所述沸石粉活性铝质材料含量在30～35％。

优选的，所述砂子为中砂，细度模数为2.5～2.9；所述石子为连续级配，粒径大小为5-25mm。

优选的，所述的抗凝剂为多聚磷酸钠混合体、多聚磷酸钾混合体、多聚磷酸钙混合体的一种或几种组合。

优选的，所述多聚磷酸钠混合体由三聚磷酸钠、四聚磷酸钠和六聚磷酸钠组成，各组分的质量比为：三聚磷酸钠：四聚磷酸钠：六聚磷酸钠为(0～10％)：(0～10％)：(80～100％)。

一种所述的免蒸压PHC管桩混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按质量比称取各组分，用搅拌机搅拌成混合料，再将混合料布入管桩钢模中，经离心成型，带模常压蒸汽养护8小时，养护过程为：静停(55℃)3.5h、升温1h(升温速率为5℃/10min)、恒温3.5h(85℃)。

本发明的有益效果为：本发明的免蒸压PHC管桩混凝土通过添加一种抗凝剂，使得免蒸压PHC管桩混凝土坍落度能达到30～60mm，满足施工要求；管桩混凝土的脱模强度超过80MPa，5天强度高于90MPa。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

实例1

以每立方米混凝土计，取胶凝材料470kg，其中PⅡ42.5R级硅酸盐水泥260kg，磨细矿渣粉147kg、粉煤灰漂珠63kg，细度模数为2.6-2.9的砂子693kg，5-25mm连续级配的石子1232kg，拌合物用水量98.7kg，占胶凝材料总重量3.6％的江门强力建材科技有限公司生产的强力牌QL-PC5聚羧酸减水剂，固含量为10％，占胶凝材料总重量0.01％的三聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.01％的四聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.18％的六聚磷酸钠，加水搅拌3min，将拌合物装入10*10*10cm立方体试模，带模常压蒸汽养护8小时，养护方法为：静停(55℃)3.5h、升温1h(升温速率为5℃/10min)、恒温3.5h(85℃)。

效果：混凝土拌合物的坍落度为5mm，成型困难，脱模后试件有蜂窝，脱模强度为60.5MPa，5d强度为76.3MPa。

实例2

以每立方米混凝土计，取胶凝材料470kg，其中PⅡ42.5R级硅酸盐水泥260kg，磨细矿渣粉147kg、粉煤灰漂珠63kg，细度模数为2.6-2.9的砂693kg，5-25mm连续级配的石子1232kg，拌合物用水量98.7kg，占胶凝材料总重量3.4％的江门强力建材科技有限公司生产的强力牌QL-PC5聚羧酸减水剂，固含量为10％，占胶凝材料总重量0.05％的三聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.05％的四聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.4％的六聚磷酸钠，加水搅拌3min，将拌合物装入10*10*10cm立方体试模，带模常压蒸汽养护8小时，养护方法为：静停(55℃)3.5h、升温1h(升温速率为5℃/10min)、恒温3.5h(85℃)。

效果：混凝土拌合物的坍落度为30mm，成型容易，脱模后试件光滑，脱模强度为80.5MPa，5d强度为96.5MPa。

实例3

以每立方米混凝土计，取胶凝材料470kg，其中PⅡ42.5R级硅酸盐水泥260kg，磨细矿渣粉147kg、粉煤灰漂珠63kg，细度模数为2.6-2.9的砂693kg，5-25mm连续级配的石子1232kg，拌合物用水量98.7kg，占胶凝材料总重量3.2％的江门强力建材科技有限公司生产的强力牌QL-PC5聚羧酸减水剂，固含量为10％，占胶凝材料总重量0.08％的三聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.08％的四聚磷酸钠、占胶凝材料总重量0.64％的六聚磷酸钠，加水搅拌3min，将拌合物装入10*10*10cm立方体试模，带模常压蒸汽养护8小时，养护方法为：静停(55℃)3.5h、升温1h(升温速率为5℃/10min)、恒温3.5h(85℃)。

效果：混凝土拌合物的坍落度为55mm，成型容易，脱模后试件光滑，脱模强度为81.2MPa，5d强度为98.1MPa。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于包括胶凝材料、水、减水剂、砂子、石子和抗凝剂，所述免蒸压PHC管桩混凝土每立方米质量为2400～2550kg,其中胶凝材料430～480kg,水与所述胶凝材料的质量比为0.20～0.23:1，所述减水剂用量为所述胶凝材料质量的3.0～3.6％，所述抗凝剂用量为所述胶凝材料质量的0.2～0.8％，余量为砂子和石子，其中砂子与石子的质量比为0.5～0.6。

2.如权利要求1所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述减水剂为江门强力建材科技有限公司生产的强力牌聚羧酸减水剂，浓度为10％，减水率25％～35％。

3.如权利要求1所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述胶凝材料由水泥和活性掺和料组成，水泥与活性掺和料的质量比为(55～85)：(15～45)。

4.如权利要求3所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述水泥为等级PⅡ42.5R的硅酸盐水泥。

5.如权利要求3所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述活性掺和料选自磨细矿渣粉、粉煤灰、硅灰、粉煤灰漂珠、沸石粉中的一种或几种组合。

6.如权利要求5所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述磨细矿渣粉比表面积为600m²/kg；粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，细度为0.045mm筛余在0.6％～1.0％；所述硅灰中硅质氧化物含量在75～98％；所述粉煤灰漂珠比表面积为200～250m²/kg；所述沸石粉活性铝质材料含量在30～35％。

7.如权利要求1所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述砂子为中砂，细度模数为2.5～2.9；所述石子为连续级配，粒径大小为5-25mm。

8.如权利要求1所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述的抗凝剂为多聚磷酸钠混合体、多聚磷酸钾混合体、多聚磷酸钙混合体的一种或几种组合。

9.如权利要求1所述的免蒸压PHC管桩混凝土，其特征在于：所述多聚磷酸钠混合体由三聚磷酸钠、四聚磷酸钠和六聚磷酸钠组成，各组分的质量比为：三聚磷酸钠：四聚磷酸钠：六聚磷酸钠为(0～10％)：(0～10％)：(80～100％)。

10.一种如权利要求1-9任一所述的免蒸压PHC管桩混凝土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

按质量比称取各组分，用搅拌机搅拌成混合料，再将混合料布入管桩钢模中，经离心成型，带模常压蒸汽养护8小时，养护过程为：静停(55℃)3.5h、升温1h(升温速率为5℃/10min)、恒温3.5h(85℃)。