CN113248208A - 一种免蒸养高强度防腐管桩及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种免蒸养高强度防腐管桩及其制备方法，属于桩基础技术领域，其按重量份计，包括250‑320份水泥、1000‑1200份细骨料、1300‑1500份粗骨料、120‑210份水、40‑60份粉煤灰、50‑70份矿粉、6.5‑8.5份减水剂、20‑25份纳米碳酸钙、0.12‑0.2份六偏磷酸钠、2‑5份壳聚糖改性的玄武岩纤维、10‑18份聚二甲基硅氧烷。制备方法：将各组分混合均匀得到混凝土浆料；将得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，离心成型；将离心后的管桩模具吊入常压养护池进行养护；养护结束后脱模得到管桩。本申请具有提高管桩的耐腐蚀性能，从而提高管桩的耐久性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及管桩的领域，尤其是涉及一种免蒸养高强度防腐管桩及其制备方法。
背景技术
基础是指建筑物地面以下的承重结构，是建筑物的墙或柱子在地下的扩大部分，其作用是承受建筑物上部结构传下来的荷载，并把它们连同自重一起传给地基。
目前，桩基础在基础工程中的使用率超过90%，是常用的基础形式之一。桩基础是由埋设在地基中的多根桩（称为桩群）和把桩群联合起来共同工作的桩台（称为承台）两部分组成；桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层，以满足承载力和沉降的要求。因此，预应力高强混凝土管桩基础以单位承载力高、造价低、施工速度快等优点，得到越来越广泛的应用。
但是，在混凝土管桩的实际使用过程中，由于管桩经常是深埋于地下，土壤中的氯离子、硫酸根离子等会使得管桩的表面以及内部发生腐蚀，一旦腐蚀过渡，将会严重影响着管桩的结构强度和使用寿命，甚至会造成大楼、桥梁等的坍塌，造成严重的事故，对人们的生命财产构成极大的威胁。
发明内容
为了提高管桩的耐腐蚀性能，从而提高管桩的耐久性，本申请提供一种免蒸养高强度防腐管桩及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种免蒸养高强度防腐管桩采用如下的技术方案：
一种免蒸养高强度防腐管桩，按重量份计，包括以下组分：250-320份水泥、1000-1200份细骨料、1300-1500份粗骨料、120-210份水、40-60份粉煤灰、50-70份矿粉、6.5-8.5份减水剂、20-25份纳米碳酸钙、0.12-0.2份六偏磷酸钠、2-5份壳聚糖改性的玄武岩纤维、10-18份聚二甲基硅氧烷。
通过采用上述技术方案，本申请的混凝土采用特定的原料和配比，且各原料之间协同配合，共同发挥作用，有效提高混凝土的密实性，从而降低氯离子、硫酸根离子等的侵入，进而提高管桩的防腐性能和耐久性。
六偏磷酸钠在水中电离后产生的氧原子与纳米碳酸钙表面的悬键之间有较强的相互作用，并产生强烈的静电吸附，从而使得-O-H键的键强增加。这种相互作用使得六偏磷酸钠在纳米碳酸钙表面形成一层保护膜，降低纳米碳酸钙的表面能，从而有效防止纳米碳酸钙粒子间的团聚，使纳米碳酸钙均匀分散在混凝土内部，提高了纳米碳酸钙的分散性，从而提高混凝土的力学性能。同时，纳米碳酸钙能够填充混凝土内部的缝隙，改善混凝土的微观结构，从而提高混凝土的密实性，进而降低氯离子、硫酸根离子的渗透。另外，六偏磷酸钠在吸水后呈黏胶状物，有助于增加混凝土物料之间的粘接性能，降低混凝土内部裂缝的产生，从而进一步降低氯离子、硫酸根离子的渗透，提高管桩的耐腐蚀性能。
壳聚糖改性的玄武岩纤维在保留了玄武岩纤维的高强度、耐高温、耐腐蚀的优异性能之外，还具有良好的杀菌作用。壳聚糖改性的玄武岩纤维加入到混凝土内部能够呈现出网状的结构，抑制混凝土的开裂，以提高混凝土的韧性，进而提高混凝土的抗渗性能；同时，壳聚糖改性的玄武岩纤维良好的杀菌作用，有效抑制各类微生物在混凝土内部的生长，使得混凝土具有良好的防霉防腐性能，提高混凝土的耐腐蚀性。
聚二甲基硅氧烷的加入，能够在混凝土内部形成防水膜，从而能够抑制氯离子、硫酸根离子的侵入，提高混凝土的耐腐蚀性能。
优选的，按重量份计，包括以下组分：280-300份水泥、1100-1150份细骨料、1350-1450份粗骨料、150-180份水、45-55份粉煤灰、58-65份矿粉、7-8份减水剂、22-24份纳米碳酸钙、0.15-0.18份六偏磷酸钠、3-4份壳聚糖改性的玄武岩纤维、12-16份聚二甲基硅氧烷。
通过采用上述技术方案，经过大量试验发现，混凝土的原料配比在以上范围时，得到的混凝土管桩的力学性能和防腐性能较好。
优选的，所述壳聚糖改性的玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤：
通过采用上述技术方案，只需将玄武岩纤维在壳聚糖溶液中浸泡后干燥即可得到，改性的方法简单，便于实现，且改性过程中对操作者的要求较低。
优选的，按重量份计，原料中还包括20-30份的改性橡胶颗粒，其制备方法包括以下步骤：
将橡胶颗粒浸于浓度为5-8wt%的碱液中浸泡1-2h；
将步骤（1）中的橡胶颗粒取出，并用清水清洗至洗涤水呈中性后，得到改性橡胶颗粒。
通过采用上述技术方案，本申请通过用碱液对橡胶颗粒预处理，消除了橡胶颗粒表面的硬脂酸锌，并在橡胶颗粒表面留下空洞，使橡胶颗粒形成粗糙多孔的表面以吸附较多的水分，使橡胶颗粒由憎水性材料变为亲水性材料，增强与水泥、骨料等的粘结作用，提高混凝土的抗折性能。
另外，本申请中加入的改性橡胶颗粒具有一定的弹性，在管桩制备过程，改性橡胶颗粒被压缩，当壳聚糖降解后，改性橡胶颗粒恢复原状，填充因壳聚糖降解而产生的孔隙，填充微裂缝，防止氯离子、硫酸根离子的侵蚀，提高管桩的抗渗性和耐久性。
优选的，按重量份计，原料中还包括30-50份磷渣粉。
通过采用上述技术方案，在管桩的养护阶段，磷渣粉与水泥水化的氢氧化钙发生二次火山灰反应，产生微膨胀，产生的膨胀结晶填充混凝土缝隙，由于受到微膨胀的挤密作用，使混凝土管桩的整体密实度提高，有效预防裂纹的产生，提高管桩的抗渗性和耐久性。
优选的，按重量份计，原料中还包括0.4-1份磷酸氢二钠和0.5-1.2份磷酸二氢钠。
通过采用上述技术方案，磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的加入，当管桩所处的环境为酸性时，磷酸氢二钠释放氢氧根离子与其中和，同时，磷酸根离子还能与钙离子反应填充混凝土内部的空隙；当管桩所处的环境为碱性时，磷酸二氢钠释放氢离子与钙离子反应，生产磷酸钙沉淀填充混凝土内部的空隙，提高混凝土的抗渗性和耐久性。
优选的，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
通过采用上述技术方案，聚羧酸减水剂作为一种阴离子型的试剂，在对水泥颗粒起到分散作用的同时，使得水泥内整体环境为碱性，降低氯离子、硫酸根离子等与氢离子结合形成的强酸对混凝土的腐蚀，提高混凝土的耐久性。
优选的，所述细骨料为细度模数为2.0-2.5的河砂、石英砂中的一种，含泥量≤3％；粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的石灰石、碎卵石或花岗岩中的一种，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％。
通过采用上述技术方案，细骨料的模数在该范围时，使得混凝土具有良好的施工性和和易性；同时，该模数的细骨料填充于粗骨料之间的孔隙，提高混凝土的密实度，降低氯离子和硫酸根离子的扩散，提高混凝土管桩的耐久性。
粗骨料中的针片状颗粒能够有效提高混凝土的强度，加之粗骨料的粒径合理，与细骨料形成合理配级，可有效提高混凝土的密实度，进而提高混凝土管桩的抗裂和抗渗性能。
第二方面，本申请提供一种免蒸养高强度防腐管桩的制备方法，采用如下的技术方案：
一种免蒸养高强度防腐管桩的制备方法，包括以下步骤：
S1：将各组分按配比混合均匀得到混凝土浆料；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，并离心成型；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护；
S4：将步骤S3中的管桩模具脱模，得到管桩。
通过采用上述技术方案，本申请的管桩的制备方法省去了高压蒸养，节省了大量的煤炭和电力，减少了烟气和粉尘的排放，绿色环保，符合国家的低碳生产要求，并减轻了企业的环保负担；同时，采用该方法制备的管桩具有优异的力学性能和防腐性能。
优选的，所述在步骤S2的离心工艺过程中，包括慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段，其中慢速离心的转速为70-75r/min,时间为2-3min，中速离心的转速为225-230r/min,时间为1.5-2.5min，高速离心的转速为500-520r/min，时间为5-7min；步骤S3中的常压养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到80-85℃，用时1-1.5h；恒温阶段的恒温温度为80-85℃，并保持5-6h；降温阶段降至室温，用时1.5-2.0h。
通过采用上述技术方案，本申请通过大量试验，最终确定了离心工艺中的离心转速和时间，以及养护过程中的温度和时间，使得管桩在生产过程中，在节省煤炭和电力的同时，还使管桩具有优异的力学性能和防腐性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请中加入六偏磷酸钠与纳米碳酸钙协同配合，提高纳米碳酸钙的分散性，使纳米碳酸钙均匀分散于混凝土内部提高混凝土的密实性；同时，壳聚糖改性的玄武岩纤维的加入，与纳米碳酸钙配合，能够同时提高混凝土的抗压强度和抗折强度，同时还能提高混凝土的抗渗性和耐久性。
2.改性橡胶颗粒的加入，因其具有一定的弹性，能够缓冲管桩受到的压力，提高管桩的抗折性能；同时，改性橡胶颗粒与壳聚糖改性的玄武岩纤维配合，当壳聚糖降解后，被压缩的改性橡胶颗粒恢复原状，填充因壳聚糖降解而产生的孔隙，保证管桩内部的密实性，防止氯离子、硫酸根离子的侵蚀，提高管桩的抗渗性和耐久性；
3.磷粉渣的加入，在管桩养护阶段填充管桩内部的缝隙，进一步提高管桩的密实度，提高管桩的抗渗性和耐久性。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
以下制备例、实施例和对比例中：
壳聚糖购自安徽仟顺生物科技有限公司；
玄武岩纤维购自周口市奇峰矿物纤维有限公司；
橡胶颗粒采用曲阜市新华商贸有限公司出售的货号为118的橡胶颗粒；
减水剂购自北京双人达建材有限公司；
纳米碳酸钙购自源通矿产品加工厂；
磷渣粉购自贵州金浩源贸易有限公司。
制备例
制备例1
玄武岩纤维的改性方法包括以下步骤：
制备例2
玄武岩纤维的改性方法包括以下步骤：
制备例3
玄武岩纤维的改性方法包括以下步骤：
制备例4
改性橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将橡胶颗粒浸于浓度为5wt%的氢氧化钠溶液中浸泡2h；
（2）将步骤（1）中的橡胶颗粒取出，并用清水清洗至洗涤水呈中性，得到改性橡胶颗粒。
制备例5
改性橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将橡胶颗粒浸于浓度为6.5wt%的氢氧化钠溶液中浸泡1.5h；
（2）将步骤（1）中的橡胶颗粒取出，并用清水清洗至洗涤水呈中性，得到改性橡胶颗粒。
制备例6
改性橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将橡胶颗粒浸于浓度为8wt%的氢氧化钠溶液中浸泡1h；
（2）将步骤（1）中的橡胶颗粒取出，并用清水清洗至洗涤水呈中性，得到改性橡胶颗粒。
实施例1
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，包括以下步骤：
S1：将250kg水泥、1200kg细骨料、1300kg粗骨料、210kg水、40kg粉煤灰、70kg矿粉、6.5kg聚羧酸减水剂、25kg纳米碳酸钙、0.12kg六偏磷酸钠、5kg制备例1中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、10kg聚二甲基硅氧烷依次加入搅拌机中混合均匀，得到混凝土浆料；
其中，
水泥为P.O42.5水泥；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰；
细骨料为细度模数为2.0-2.5的河砂，含泥量≤3％；
粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的石灰石，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，进行预应力张拉后，经过慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段离心成型；其中慢速离心的转速为70r/min,时间为3min，中速离心的转速为225r/min,时间为2.5min，高速离心的转速为500r/min，时间为7min；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护，养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到80℃，用时1h；恒温阶段的恒温温度为80℃，并保持6h；降温阶段降至室温，用时1.5h。
S4：将步骤S3中降至室温的管桩模具脱模，得到管桩。
实施例2
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，包括以下步骤：
S1：将300kg水泥、1100kg细骨料、1450kg粗骨料、150kg水、55kg粉煤灰、58kg矿粉、8kg聚羧酸减水剂、22kg纳米碳酸钙、0.18kg六偏磷酸钠、3kg制备例2中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、16kg聚二甲基硅氧烷依次加入搅拌机中混合均匀，得到混凝土浆料；
其中，
水泥为P.O42.5水泥；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰；
细骨料为细度模数为2.0-2.5的石英砂，含泥量≤3％；
粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的碎卵石，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，进行预应力张拉后，经过慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段离心成型；其中慢速离心的转速为73r/min,时间为2.5min，中速离心的转速为225r/min,时间为2min，高速离心的转速为510r/min，时间为6min；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护，养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到83℃，用时1.3h；恒温阶段的恒温温度为83℃，并保持5.5h；降温阶段降至室温，用时1.8h。
S4：将步骤S3中降至室温的管桩模具脱模，得到管桩。
实施例3
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，包括以下步骤：
S1：将290kg水泥、1125kg细骨料、1400kg粗骨料、165kg水、50kg粉煤灰、62kg矿粉、7.5kg聚羧酸减水剂、23kg纳米碳酸钙、0.16kg六偏磷酸钠、3.5kg制备例2中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、14kg聚二甲基硅氧烷依次加入搅拌机中混合均匀，得到混凝土浆料；
其中，
水泥为P.O42.5水泥；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰；
细骨料为细度模数为2.0-2.5的河砂，含泥量≤3％；
粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的花岗岩，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，进行预应力张拉后，经过慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段离心成型；其中慢速离心的转速为75r/min,时间为2min，中速离心的转速为230r/min,时间为1.5min，高速离心的转速为520r/min，时间为5min；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护，养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到85℃，用时1.5h；恒温阶段的恒温温度为85℃，并保持5h；降温阶段降至室温，用时2h。
S4：将步骤S3中降至室温的管桩模具脱模，得到管桩。
实施例4
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，包括以下步骤：
S1：将280kg水泥、1150kg细骨料、1350kg粗骨料、180kg水、45kg粉煤灰、65kg矿粉、7kg聚羧酸减水剂、24kg纳米碳酸钙、0.15kg六偏磷酸钠、4kg制备例3中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、12kg聚二甲基硅氧烷依次加入搅拌机中混合均匀，得到混凝土浆料；
其中，
水泥为P.O42.5水泥；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰；
细骨料为细度模数为2.0-2.5的河砂，含泥量≤3％；
粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的石灰石，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，进行预应力张拉后，经过慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段离心成型；其中慢速离心的转速为70r/min,时间为3min，中速离心的转速为225r/min,时间为2.5min，高速离心的转速为500r/min，时间为7min；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护，养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到80℃，用时1h；恒温阶段的恒温温度为80℃，并保持6h；降温阶段降至室温，用时1.5h。
S4：将步骤S3中降至室温的管桩模具脱模，得到管桩。
实施例5
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，包括以下步骤：
S1：将320kg水泥、1000kg细骨料、1500kg粗骨料、120kg水、60kg粉煤灰、50kg矿粉、8.5kg聚羧酸减水剂、20kg纳米碳酸钙、0.2kg六偏磷酸钠、2kg制备例3中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、18kg聚二甲基硅氧烷依次加入搅拌机中混合均匀，得到混凝土浆料；
其中，
水泥为P.O42.5水泥；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰；
细骨料为细度模数为2.0-2.5的石英砂，含泥量≤3％；
粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的碎卵石，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，进行预应力张拉后，经过慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段离心成型；其中慢速离心的转速为73r/min,时间为3min，中速离心的转速为230r/min,时间为2min，高速离心的转速为510r/min，时间为7min；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护，养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到85℃，用时1.5h；恒温阶段的恒温温度为85℃，并保持5h；降温阶段降至室温，用时1.5h。
S4：将步骤S3中降至室温的管桩模具脱模，得到管桩。
实施例6
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括20kg制备例4中制得的改性橡胶颗粒。
实施例7
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括25kg制备例5中制得的改性橡胶颗粒。
实施例8
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括30kg制备例6中制得的改性橡胶颗粒。
实施例9
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括30kg磷渣粉。
实施例10
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括40kg磷渣粉。
实施例11
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括50kg磷渣粉。
实施例12
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括0.4kg磷酸氢二钠和1.2kg磷酸二氢钠。
实施例13
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括0.7kg磷酸氢二钠和0.8kg磷酸二氢钠。
实施例14
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中还包括1.0kg磷酸氢二钠和0.5kg磷酸二氢钠。
对比例1
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，原料包括230kg水泥、1300kg细骨料、1200kg粗骨料、220kg水、30kg粉煤灰、80kg矿粉、5.5kg聚羧酸减水剂、30kg纳米碳酸钙、0.1kg六偏磷酸钠、6kg制备例1中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、8kg聚二甲基硅氧烷。
对比例2
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，原料包括350kg水泥、800kg细骨料、1500kg粗骨料、110kg水、65kg粉煤灰、45kg矿粉、9kg聚羧酸减水剂、20kg纳米碳酸钙、0.25kg六偏磷酸钠、1.5kg制备例1中制得的壳聚糖改性的玄武岩纤维、20kg聚二甲基硅氧烷。
对比例3
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中，采用等量的玄武岩纤维代替壳聚糖改性的玄武岩纤维。
对比例4
一种采用以下方法制得的高强度防腐管桩，与实施例3的区别在于，步骤S1中不含有六偏磷酸钠。
性能检测
按照实施例1-14和对比例1-4中的方法制备管桩，并按照以下方法检测管桩的各项性能。
（1）力学性能：抗压强度和抗折强度试验按JTJ270-1998《水运工程混凝土试验规程》的有关规定进行；
（2）耐氯盐侵蚀性能：氯离子扩散系数(RCM法)试验按GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》有关规定进行；
（3）抗硫酸盐侵蚀性能：按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行测试测试；
（4）管桩抗弯性能：按GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》的方法测试管桩的极限弯矩。
测试结果列于表1。
结合实施例1-5和对比例1-2，并结合表1可以看出，实施例1-5中的抗压强度、抗折强度、极限弯矩以及氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀次数均优于对比例1-2中的结果，说明本申请中混凝土的配方及配比科学合理，能够提高混凝土的力学性能、抗渗性能以及耐腐蚀性能，从而有助于提高管桩的耐久性。
结合实施例6-8和实施例3，并结合表1可以看出，实施例6-8中的抗压强度、抗折强度、氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀次数均优于实施例3中的结果，说明改性橡胶颗粒的加入，能够提高管桩的抗折性能，同时，由于改性橡胶颗粒填充管桩内部的孔隙，提高管桩的密实性，从而提高了管桩的抗渗性和耐久性。
结合实施例9-11和实施例3，并结合表1可以看出，实施例9-11中的氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀次数均优于实施例3，说明磷粉渣的加入提高了管桩的密实度，从而提高了管桩的抗渗性和耐久性。
结构实施例12-14和实施例3，并结合表1可以看出，实施例12-14中的各项结果均优于实施例3，说明磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的协同配合，共同作用，从而提高了混凝土的抗渗性和耐久性。
结合实施例3和对比例3，并结合表1可以看出，实施例3中的各项性能均优于对比例3，说明本申请中的玄武岩纤维经过壳聚糖改性后，使得玄武岩纤维不仅具有高强度、耐高温的优异性能，同时还具有良好的杀菌作用，并且通过壳聚糖改性还提高了玄武岩纤维的分散性，从而使得制得的管桩具有良好的抗折强度、抗渗性能和耐腐蚀性能。
结合实施例3和对比例4，并结合表1可以看出，实施例3中的抗压强度、氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀性能均优于对比例4，说明六偏磷酸钠的加入与纳米碳酸钙协同配合，提高了纳米碳酸钙的分散性，从而提高了管桩内部的密实度，进而提高了管桩的抗渗性和力学性能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：250-320份水泥、1000-1200份细骨料、1300-1500份粗骨料、120-210份水、40-60份粉煤灰、50-70份矿粉、6.5-8.5份减水剂、20-25份纳米碳酸钙、0.12-0.2份六偏磷酸钠、2-5份壳聚糖改性的玄武岩纤维、10-18份聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：280-300份水泥、1100-1150份细骨料、1350-1450份粗骨料、150-180份水、45-55份粉煤灰、58-65份矿粉、7-8份减水剂、22-24份纳米碳酸钙、0.15-0.18份六偏磷酸钠、3-4份壳聚糖改性的玄武岩纤维、12-16份聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于，所述壳聚糖改性的玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1或2所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于：按重量份计，原料中还包括20-30份的改性橡胶颗粒，其制备方法包括以下步骤：
（1）将橡胶颗粒浸于浓度为5-8wt%的碱液中浸泡1-2h；
（2）将步骤（1）中的橡胶颗粒取出，并用清水清洗至洗涤水呈中性后，得到改性橡胶颗粒。
5.根据权利要求1或2所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于：按重量份计，原料中还包括30-50份磷渣粉。
6.根据权利要求1或2所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于：按重量份计，原料中还包括0.4-1份磷酸氢二钠和0.5-1.2份磷酸二氢钠。
7.根据权利要求1或2所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于：所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求1或2所述的一种免蒸养高强度防腐管桩，其特征在于，所述细骨料为细度模数为2.0-2.5的河砂、石英砂中的一种，含泥量≤3％；粗骨料为粒径5-31.5mm级配均匀的石灰石、碎卵石或花岗岩中的一种，含泥量≤1％，针片状颗粒含量≤8％。
9.一种权利要求1-8任一所述的免蒸养高强度防腐管桩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将各组分按配比混合均匀得到混凝土浆料；
S2：将步骤S1中得到的混凝土浆料送入装有钢筋笼的管桩模具中，并离心成型；
S3：将步骤S2中的管桩模具吊入常压养护池进行养护；
S4：将步骤S3中的管桩模具脱模，得到管桩。
10.根据权利要求9所述的一种免蒸养高强度防腐管桩的制备方法，其特征在于：在步骤S2的离心工艺过程中，包括慢速离心、中速离心和快速离心三个阶段，其中慢速离心的转速为70-75r/min,时间为2-3min，中速离心的转速为225-230r/min,时间为1.5-2.5min，高速离心的转速为500-520r/min，时间为5-7min；步骤S3中的常压养护包括升温、恒温和降温三个阶段，其中，升温阶段从室温升到80-85℃，用时1-1.5h；恒温阶段的恒温温度为80-85℃，并保持5-6h；降温阶段降至室温，用时1.5-2.0h。
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