[发明专利]一种免压蒸PHC管桩用混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，尤其是一种免压蒸 PHC 管桩用混凝土。

背景技术

近年来，由于国家经济建设快速发展，使得预应力高强混凝土管桩行业发展很快，管桩企业已经从广东、福建、江苏、天津等沿海城市逐步向内地发展。到2011 年， 全国已经有管桩生产企业500 余家，成为全球生产、应用PHC 管桩最多的国家。PHC管桩年产量突破3 亿m，每年产值突破300 亿元。目前，PHC 管桩普遍采用常压蒸汽养护与高压蒸汽养护的两段式养护工艺，管桩在一个养护周期内达到出厂强度。其中常压蒸汽养护在80~90℃条件下进行，而高压蒸汽养护是在0.9~1.0MPa、170~180℃的条件下进行[2-3]。PHC 管桩生产过程中，蒸养过程能耗占据管桩生产中总能耗的90%，高压蒸汽养护占其中的80%以上。有研究表明，经过高压蒸养的混凝土耐久性下降明显。

发明内容

为了解决传统PHC管桩生产过程中存在的高耗能、高污染，本发明提出了一种免压蒸 PHC 管桩用混凝土，提高了抗压强度，并且能够减少混凝土离心成型过程产生的余浆。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是每立方米免压蒸 PHC 管桩用混凝土原料的用料如下：水泥-387kg，DHC-43kg，砂-678kg，石-1380kg，水-110kg，外加剂-5.6kg。

上述配方中所述的水泥，其特征为P·Ⅱ 52.5 级水泥，28d 抗压强度60.2MPa。

上述配方中所述的砂，其特征为河砂、级配符合Ⅱ区要求，细度模数2.4。

上述配方中所述的石，其特征为5~20mm 连续级配的石灰石。

上述配方中所述的DHC，其特征为活性矿物掺合料HDC，1d 活性指数大于120%，28d 活性指数大于105%； 比表面积大于400m²/kg、SiO₂含量大于90%的磨细石英砂。

上述配方中所述的外加剂，其特征为的预制混凝土专用聚羧酸减水剂PCA-V，粉状萘系减水剂JMB。

具体实施方式

按照每立方米免压蒸 PHC 管桩用混凝土原料的用料如下：水泥-387kg，DHC-43kg，砂-678kg，石-1380kg，水-110kg，外加剂-5.6kg的比例制作混凝土，混凝土采用60L 单卧轴强制式搅拌机拌合120s，混凝土坍落度控制在30~60mm，含气量控制在3%以下。

 试验结果与分析

1 离心效果

测试离心效果的混凝土试件尺寸为覫200mm×300mm×50mm。将预先称量好一定质量的混凝土装入试模，离心结束后收集离心产生的余浆，计算单位质量混凝土产生的余浆量，并观察试件的外观质量。混凝土离心成型采用的工艺制度为：初速100r/min，1.5min； 中速180r/min，3.5min； 中高速300r/min，3min；高速450r/min，5min。

试验结果表明， 混凝土离心试件外观优良、骨料大小颗粒分布均与， 无明显的分层现象。同时，每kg 混凝土产生余浆12g，折合为每m³混凝土产生余浆量约30kg，与常规工艺产生的余量（80kg/m³）相比，减少较为明显，有效地抑制了管桩混凝土离心余浆的产生。这主要是由于使用聚羧酸减水剂大幅度降低了混凝土的水胶比，使得混凝土离心过程中自由水减少。同时，聚羧酸减水剂特殊的分子结构改善了混凝土的流变性能，有效地抑制了混凝土在离心力作用下产生大小颗粒分层、余浆向内壁聚集的趋势。

2 混凝土力学、耐久性能混凝土成型后连同试模放入蒸养箱，根据现有PHC 管桩养护工艺确定混凝土成型后静置时间为3.5h，在2.5h 内升高至90℃，恒温阶段结束后，经自然冷却降温并放入标准养护条件下养护至指定的龄期，进行抗压强度以及耐久性能测试，并与经过

压蒸的混凝土进行了性能对比，同时考察了恒温时间对于混凝土抗压强度的影响，以确定最合理的恒温时间，试验结果如表1 所示。

表1混凝土蒸养强度