[发明专利]先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩的制作方法。

背景技术

先张法预应力混凝土空心方桩是以预应力钢筋和高性能混凝土为主要材料，采用先张法预应力离心成型工艺，并经过蒸汽养护制成的一种空心方型混凝土预制构件。

由于我国幅员辽阔，海洋环境各异，气候多样，如东南沿海地区的湿热、碳化和氯盐腐蚀，北方沿海地区的冻融、碳化和氯盐腐蚀，西部盐湖地区的干冷、干热、氯盐和硫酸盐腐蚀，使得预制混凝土的破坏形式更加普遍、复杂。

在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上，Metha在题为“混凝土耐久性-五十年进展”的报告中指出，“当今世界，混凝土构件破坏的主要原因按重要性递减排列顺序：钢筋锈蚀、冻融循环、侵蚀环境的物理化学作用”，也就是说，腐蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一。通常腐蚀包括酸、碱、盐对混凝土的腐蚀。

与现浇混凝土相比，对预制混凝土耐腐蚀性、耐久性的研究和相关技术开发严重不足。2006年，由中山市三和建材有限公司、清华大学深圳研究生院、同济大学材料工程研究所完成的一项研究认为，目前广泛使用的掺磨细砂、采用蒸压工艺生产的预应力高强混凝土桩的耐久性较低，不宜用于干湿循环条件下有抗冻、抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀等要求的桩基工程。20世纪80年代，Mehta和Gerwick调查了旧金山湾SanMateo-Hayward大桥遭受腐蚀的梁体，该梁体混凝土的单方水泥用量为370kg，部分梁采用蒸汽养护，部分梁采用自然养护。在经过17年的暴露后，采用蒸汽养护的梁已经发生了锈蚀而不得不进行修补，而自然养护的梁却还没有出现任何腐蚀的迹象。Detwiler等人的研究结果表明：在较高温度下的养护会降低硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透的能力。这说明蒸汽养护的混凝土构件比自然养护的构件更容易发生耐腐蚀性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩的制作方法，它可以提高蒸汽养护的先张法预应力离心混凝土空心方桩的耐腐蚀性。

为解决上述技术问题，本发明的先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩的制作方法，步骤包括：

1）设计混凝土的配合比，并按此配合比制备耐腐蚀混凝土；

2）桩尖部位和桩身部位同时浇灌混凝土；

3）根据不同的腐蚀环境和类别，配置不同防护要求的端板，并进行不同工艺装配；

4）根据不同规格桩型和环境类别要求，选择桩尖类型，并装配不同桩尖成型板；

5）预应力张拉，离心成型，蒸汽养护；

6）放张，脱模，高压蒸汽养护，得到成品。

所述步骤3），采用增强型端板时，生产时采用端板止浆板。

本发明通过在混凝土中添加耐腐蚀性能优越的矿物掺合料和耐腐蚀材料，合理设计混凝土配合比，提高了混凝土的耐腐蚀性能，从而提高了离心蒸汽养护预制桩及桩基的耐久性和耐腐蚀性能，解决了混凝土、钢筋混凝土在腐蚀介质和环境中的使用寿命问题，使建筑材料和建筑物基础的安全性得到提高。

附图说明

图1是本发明的先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩（含桩尖）的制作工艺流程图。

具体实施方式

请参见图1所示，本实施例的先张法预应力离心耐腐蚀混凝土空心方桩的具体生产工艺流程包括：

1.设计混凝土配合比。表1是本实施例的两种混凝土配合比。

表1混凝土配合比

上述两种配比的混凝土具有较高的耐腐蚀性能。其混凝土成分中，除传统的砂石骨料、水泥胶凝材料、减水剂外加剂和水等成分外，还添加了耐腐蚀性能优越的矿物掺合料和耐腐蚀材料。矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉和硅灰等。耐腐蚀材料包括氢氧化钡、柠檬酸钠、硼酸、六偏磷酸钠、苯甲酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二磺基硫酸钠、硅砂等。根据腐蚀机理和环境的不同，混凝土中可以掺加不同的耐腐蚀材料。

2.混凝土制备。混凝土下料的配置顺序：先将砂子、水泥、矿物掺合料和耐腐蚀材料干搅拌10秒，然后加总用水量的约70%～90%的混凝土用水，湿搅拌25秒，加石子、减水剂，再根据骨料的含水率补充水量，总搅拌时间控制在120秒左右。如此制备的混凝土具有高匀质性、高致密性、高强度等优点。