[发明专利]一种混凝土桩及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用工业废渣制备的混凝土桩，本发明还涉及该混凝土桩的制备方法。

背景技术

我国现已成为世界上最大的预制混凝土制品市场，砂是混凝土中的必要成分，大量的混凝土制品的生产导致用砂量逐年攀升，长期的开采，导致天然砂资源逐步枯竭。寻找新的砂资源或砂的替代品，发展循环经济，并降低混凝土成本已经刻不容缓。

与此同时，钢铁等冶金企业、采矿业、机械加工业等企业在生产过程中产生了大量工业废渣。工业废渣的产生，不仅污染了环境，占用了大量的农田和耕地，同时由于不能合理对其进行利用，也浪费了资源。如能对这些工业废渣进行充分合理的利用，不仅解决了污染问题，还能产生巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种以工业废渣部分替代江砂或河砂制得的混凝土桩，以解决砂资源的紧缺和工业废渣的污染问题。

本发明的另一目的在于提供这种混凝土桩的制备方法。

技术方案：本发明所述的混凝土桩，由混凝土浇筑而成，所述混凝土包括如下组分：胶凝材料、细骨料、碎石、减水剂和水；其中，所述细骨料为砂与工业废渣的混合物，工业废渣占所述细骨料重量的10～50％。本发明中所述组分之间的配比可由如下参数确定：混凝土的容重为2400～2600kg/m³，胶凝材料的用量为300～600kg/m³，水胶比为0.2～0.4，砂率为27～44％，减水剂掺量为胶凝材料重量0.1～3.0％。

所述胶凝材料为水泥或水泥与掺合料按照1∶0.5～1组成的混合物，其中所述掺合料为磨细砂、矿粉或粉煤灰中的任意一种或多种，所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

比较优选地，所述细骨料中砂的细度模数为2.0～3.5。

所述细骨料中工业废渣为钢渣、工业尾矿、矿山尾矿或喷砂中的任意一种或多种，所述工业废渣的细度模数优选为0.6～3.5。

比较优选地，所述碎石的粒径为5～25mm。

所述减水剂优选为萘系高效减水剂或聚羧酸盐高性能减水剂。

本发明所述的混凝土桩的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将砂、工业废渣和胶凝材料投入到混凝土搅拌机，搅拌直至均匀，然后将所述水重量的70～90％投入混凝土搅拌机，再进行搅拌直至均匀，最后依次投入所述碎石、减水剂和剩余的水再进行搅拌直至均匀；其中各组分之间的配比可由如下参数确定：混凝土的容重为2400～2600kg/m³，胶凝材料的用量为300～600kg/m³，水胶比为0.2～0.4，砂率为27～44％，减水剂掺量为胶凝材料重量的0.1～3.0％，工业废渣占工业废渣与砂的总重量的10～50％；

(2)将步骤(1)中预搅拌好的混凝土混合物均匀装入已安装有钢筋笼骨架的模具中，待布料结束后，进行合模及预应力张拉，张拉力为预应力钢筋总抗拉强度的70～75％；

(3)将装有混凝土的模具在预应力张拉后进行离心成型作业，直至混凝土桩成型；

(4)待离心结束后将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具进行常压蒸汽养护，常压蒸养养护后脱模，再进入高压釜进行高压蒸汽养护；其中所述的常压蒸汽养护的恒温温度为65-95℃，养护时间为4-6小时；其中所述的高压蒸汽养护的恒压压力为1.0±0.05Mpa，养护时间为6-8小时。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：1、本发明利用工业废渣替代10～50％的砂，由于工业废渣货源相对充足，质量相对稳定，可以大大降低生产成本，经济效益显著；2、本发明产品经过检测，其力学性能完全符合GB13476-2009的要求，降低成本并不影响产品的性能，甚至比现有产品的性能更优，产品质量能够得到保证；3、本发明同时解决了冶铁炼钢业、采矿业、机械加工等企业工业废渣处理困难的问题，节约了资源，又减少了废弃物对环境的危害，有利于环保，社会效益显著；4、综上所述，工业废渣作为混凝土制品的必要成分砂的理想替代品，一旦被应用于大量的工程项目中，其必将带来很好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。