[发明专利]一种新型抗冲击磨蚀增韧预应力混凝土管桩

说明书

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，尤其是涉及一种新型抗冲击磨蚀增韧预应力混凝土管桩。

背景技术

近年来管桩的使用量已经从南到北、从东到西，向西北方向发展的趋势，由于东部及东南沿海和北上平原地区，已基本上开发的程度处于饱和状态。由于季节冬厦的更替，气温的变化，东部地区常年雨水使得江河湖海的水溢满，对有管桩作为建筑物工程的基础，偶然也会遇到泄水水库坝面、这些泄洪水夹带着泥砂高速冲磨蚀着管桩的表层断面。西北地区狂风夹杂着砂颗粒等介质不断磨蚀着建筑屋结构下的管桩桩身，由于受到介质颗粒的冲击、擦伤、剥落等，管桩表面层遭受损坏，脱皮等严重的侵蚀。冬天大江大湖结冰融化后的冰块浮飘流动时对露出部分的管桩承台或管桩桩身的冲瞌、剥落、冲击磨蚀的侵害损失，管桩自身的寿命因为长期的磨蚀而降低。西北地区面临的环境恶劣冻融、风砂磨蚀、干湿交替和盐渍土地区的灾害侵蚀，对露出地面的管桩桩身表层起到了破坏性灾害，特别是管桩植入地下，地面上露出的一小部分，由于干湿交替、冰暖交替在交接处的管桩外围的一圈沉淀着析出的白色盐粉沫，对作用于在潮湿环境中而上部又是在重载结构条件下的，如桥墩、立柱等露出地面又暴露在空气中的管桩表层，抵御抗冲磨的能力有待进一步的提高。水工混凝土、泄水建筑物承台基础、溢流坝面、海港码头、铁路、桥梁、高速公路等处的管桩建筑中，制得抗磨蚀的管桩混凝土材料，以减少管桩表层的损坏，延长管桩自身表面的混凝土寿命，已非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以减少管桩损坏、延长管桩自身表面的混凝土寿命的、密实性好、硬度高、耐磨蚀性能好、抗冲击性能强的新型抗冲击磨蚀增韧预应力混凝土管桩。

本发明的技术方案是一种新型抗冲击磨蚀增韧预应力混凝土管桩，是由混凝土浇注而成，其中每立方米混凝土中含有如下原料：石子900-1500kg；黄砂550-900kg；水泥200-350kg；矿渣粉50-150kg；粉煤灰50-150kg；减水剂5-20kg；硅微粉30-90kg；体积百分数为3％的聚苯醚改性共混物5-15kg/m³；水60-120kg。

优选的，混凝土中含有如下原料：石子1350kg/m³；黄砂690kg/m³；水泥290kg/m³；矿渣粉80kg/m³；粉煤灰50kg/m³；减水剂3.5kg/m³；硅微粉34kg/m³；聚苯醚改性共混物12.5kg/m³；水90kg/m³。

优选的，所述减水剂为萘系高效减水剂，固含量33％。

优选的，所述水泥为等级为42.5级硅酸盐水泥。

优选的，所述石子平均粒径为5-25mm；黄砂的细度模量为2.5-3.2。

优选的，所述聚苯醚改性共混物是以2，6-二苯基苯酚为单体。

本发明还提供了一种制备如上所述的新型抗冲击磨蚀增韧预应力混凝土管桩的工艺方法，依次将石子、黄砂、水泥、矿渣粉、粉煤灰、减水剂、硅微粉、聚苯醚改性共混物、水投入容器中，搅拌100-150s后出料入模，离心待置静后蒸汽养护10小时，待强度检测合格后再拆模，拆模后待凉干喷涂改性脲醛树脂化学浆，强度控制在C80-100。

优选的，所述硅微粉用玻璃微珠粉代替。

优选的，所述硅微粉用玻璃微珠粉代替，玻璃微珠粉是从粉煤灰中自选为细度0.3-200μm占20％的空心玻璃微珠粉。

本发明的优点及效果：

(1)、强度检测，混凝土抗压强度能达104mpA以上，大于管桩混凝土设计C80等级。

(2)、每立方米砼中原材料带入的总碱量为2.40kg，符合《DB29-176-2007》规定，III类工程使用非活性集料时，混凝土总碱含量不超过3.0KG/M3的要求。

(3)、增加致密度，抗渗性能提高10-15倍，抗氧化能力提高5倍以上。抗渗等级按GBJ-85标准的要求。

(4)、抗冻性，由于联合混料的掺入，混凝土结构紧密，水化产物填充空隙，CL-和SO4-不易渗入到混凝土中，能提高混凝土的抗酸、碱等化学侵蚀能力。能经过450次左右快速循环冻融，相对弹性模量降低致15-25％。

(5)、抗冲击、控空蚀性、耐磨蚀性能，抗冲磨蚀能力提高一倍左右，抗48m/s流速级的抗磨蚀能力提高5-15倍以上，减少混凝土的损坏，延长管桩混凝土的寿命。