[发明专利]一种免蒸压预应力混凝土管桩

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种免蒸压预应力混凝土管桩。

背景技术

随着工程建设技术的快速发展，以及地基处理工程施工工艺和机械设备的不断更新，高强混凝土预应力静压管桩在大中城市高层建筑工程的地基处理中得到广泛应用；目前国内生产采用二次蒸养方式（一次初期蒸养保证脱模，二期高压蒸养保证混凝土强度），蒸压养护是耗时和能源最多的工序，一般来说，以燃油锅炉为例，每蒸压1立方米混凝土耗油25Kg，且耗能时间比较长；此外蒸压养护需要高压釜，投入比较高，管桩出高压釜的时候温度比较高，若不使用特殊保护则导致管桩裂缝；给管桩耐久性带来不利影响。

发明内容

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种免蒸压预应力混凝土管桩及它的制备方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种免蒸压预应力混凝土管桩，所述管桩混凝土由胶凝材料、砂、碎石、减水剂和水组成，其中每立方米混凝土含有胶凝材料420-480kg，水胶比为0.24-0.26，砂率为30-33%；碎石为破碎鹅卵石，其中每立方米混凝土含有1250-1350kg；减水剂掺量为胶凝材料的1.5-2.0%；胶凝材料由水泥、矿渣微粉、电石渣、微硅粉及石膏粉组成；所述胶凝材料中矿渣微粉的质量比为20-30%、电石渣为5-7%、微硅粉5-10%、石膏粉5-7%，余量为水泥。

所述破碎鹅卵石粒径为5-25mm，压碎指标为7-7.5%，针片状含量小于3%，含泥量不大于0.5%，表观密度为2500-2700Kg/m³，堆积密度为1400-1500Kg/m^3，紧密密度为1550-1650Kg/m³。

砂的细度为2.6-3.2，含泥量不大于1.0%。

所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率不低于25%，含气量不高于3%。

所述水泥为PⅡ52.5型，矿渣微粉为S95型。

所述管桩混凝土坍落度为3-5cm。

如上所述的免蒸压预应力混凝土管桩的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）混凝土搅拌，喂料入模，合模，张拉；

2）离心成型：离心工序为四个阶段:管模速度分别为低速70-80转/分，2-3分钟；低中速180-200转/分，1.5-2.5分钟；中速280-300转/分，1.5-2.5分钟；高速420-450转/分钟，4-6分钟；

3）常压蒸养：蒸养由室温匀速升至95-100℃升温时间为1.5-2.5h，保持95-100℃5-6h，降温时间为20-35min；

4）脱模，自然养护3-7天。

步骤2）中离心工序分为:低速70-80转/分，2.5分钟；低中速180-200转/分，2分钟；中速280-300转/分，2分钟；高速420-450转/分钟，5分钟。

由于原料级配不合理、大塌落度及离心工艺不当造成混凝土分层是混凝土管桩开裂的重要原因，本发明提供的免蒸压预应力混凝土管桩，采用破碎鹅卵石作为粗集料，其级配合理，颗粒形状好，针片状含量少，粗骨料之间的填充性好，添加量1300-1500kg，这样粗骨料在混凝土中分布均匀，减少了粗骨料之间的间距，降低了混凝土本身的沉降收缩和自收缩；同时加上电石渣、微硅粉、石膏粉、增效剂，进一步优化原料颗粒级配，提高混凝土强度，再经过科学的实验对离心工艺加以改善，提高离心工艺中高速的转速，保证最少的余浆层，增大混凝土层，使生产的混凝土管桩不必进行高压蒸养即可使强度达到脱模时80Mpa，自然养护1-3天后达到85MPa以上，同时抗折性能、耐腐蚀性得到进一步提高。因此本发明在保证PHC管桩质量的同时不仅全面提高了管桩的综合性能，同时简化工艺流程，大幅度降低了制桩过程中蒸汽的消耗，同时减少了进出高压釜所需起重设备的使用，也相应减少了电能消耗。

具体实施方式

实施例1

一种免蒸压预应力混凝土管桩，管桩混凝土由胶凝材料、砂、碎石、减水剂和水组成，其中每立方米混凝土含有420-480kg胶凝材料，水胶比为0.24-0.26，砂率为30-33%；碎石为破碎鹅卵石，粒径为5-25mm，其中每立方米混凝土含有1300-1500kg；减水剂掺量为胶凝材料的1-2%；胶凝材料由水泥、矿渣微粉、电石渣、微硅粉及石膏粉组成；胶凝材料中矿渣微粉的质量比为20-30%、电石渣为5-7%、微硅粉5-10%、石膏粉5-7%，余量为水泥。