[发明专利]一种免压蒸PHC管桩用混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土桩，尤其涉及一种免压蒸PHC管桩用混凝土。

背景技术

目前，高强混凝土管桩经离心成型后,先采用常压蒸汽养护,经历静停、升温、恒温、降温四个阶段,温度在60℃～70℃,时间为4～7小时。然后脱模,再进行压蒸养护。压蒸养护采用压蒸釜,养护时蒸汽压力达到0.9MPa～1.0MPa,温度在180℃左右,历时为7～10小时。混凝土在蒸汽养护过程中，由于温度的快速升高和降低，管桩混凝土内外温差过大，管桩桩身易产生裂缝，甚至开裂，造成混凝土管桩强度降低，使管桩产品质量严重下降。另外，高压蒸汽养护能耗高，养护过程中会有大量热能被排掉,造成能源浪费,而且燃煤会产生大量的烟气,需对烟气进行处理,加重了企业的环保负担。再有，压蒸釜设备投入大,工艺复杂,特别是安全事故隐患多，所以省去压蒸环节具有巨大的社会效益和经济效益。

磷渣是磷矿石热法生产黄磷过程中排放的工业废渣，每生产1t黄磷，大约产生8～10t磷渣。近年来，随着我国黄磷生产工业的迅速发展，磷渣的排放量也随之增多，每年都在500万t以上，且逐年递增。大量的磷渣堆积，不仅占用大量的土地，而且磷渣中的有害物质会随雨水渗入地下，造成地下水的污染。同时，也造成了大量废渣资源的浪费；因此，加大磷渣资源的利用率已经刻不容缓。

国家知识产权局于2013年4月10日公开了一件授权公告号为CN103030342B，名称为“一种免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法”的发明专利，该专利公开的制备方法如下：A、将445kg/m³水泥、70kg/m³微珠、35kg/m³硅灰、720kg/m³砂、1191kg/m³碎石、1.9kg/m³减水剂、104.5kg/m³水，其中水胶比0.19混合制成混凝土；B、采用上述混凝土在钢模中布料、合模张拉后，在离心机上离心成型制成预应力混凝土管桩，所述离心成型工艺中分低速、中速、中高速、高速四个阶段；C、离心成型后的预应力混凝土管桩进行一次常压蒸汽养护或水养，控制恒温温度在75℃～95℃；然后自然停放，7天即可，混凝土强度118.0MPa。该专利制得的管桩在75℃～95℃养护后需自然停放7天，养护时间较长，导致生产周期长，效率低下。

又如公开号CN104960086A，名称为“一种免压蒸混凝土桩的生产方法”的发明专利，该方法主要靠激发剂激发粉煤灰活性，增加混凝土强度，但是激发剂由二甘醇、三乙醇胺和扩散剂NNO加入到膨胀珍珠岩中制得，制备方法复杂且不经济；而公开号CN104742249A的专利通过添加实心玻璃微珠和95级磷渣达到免压蒸的目的，但是成本高，收缩大。

现有技术中的免蒸压混凝土中常包含一定量的石膏，以起到缓凝的作用，但在有石膏存在的情况下，水泥中的C₃A水化产物为AFt（三硫型水化硫铝酸钙）和AFm（单硫型水化硫铝酸钙），对于常压蒸养来说，石膏存在会导致延迟钙矾石的生成，称为DEF现象，而DEF被认为是一种潜在的影响混凝土耐久性的破坏性反应，混凝土中的DEF反应是指蒸汽养护结束后正常的温湿养护阶段，低稳的低硫型硫铝酸钙（AFm）向钙矾石（AFt）转变造成的。相关研究得出，有效避免DEF反应的最佳允许养护温度为65～70℃，但是在较短时间内提高混凝土的强度，缩短工期，该养护温度过低，不利于工业化大生产。

发明内容

本发明为了解决现有技术中，管桩混凝土中因石膏的存在导致延迟钙矾石反应，影响混凝土耐久性的问题，提出一种免压蒸PHC管桩用混凝土，通过选择特定水泥熟料和其他原料的配合使用，实现在没有石膏的情况下，也能达到管桩混凝土的使用要求，具有提高管桩的体积稳定性和耐久性以及缩短工期的优点。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种免压蒸PHC管桩用混凝土，其特征在于：包括以下按重量配置的原料：硅酸盐水泥425～500kg/m³，中砂670～700kg/m³，石子1130～1200kg/m³，用水量119～140kg/m³，萘系高效减水剂8～9.5kg/m³；所述硅酸盐水泥包括以下按质量百分比组成的原料：硅酸盐水泥熟料76.85～93%，磷渣5～18%，硅灰2～5%，葡萄糖酸钠0～0.15%；所述磷渣的比表面积为400～450m²/kg。