[发明专利]一种利用碳纤维和再生混凝土加工水泥管桩的方法

权利要求书

1.一种利用碳纤维和再生混凝土加工水泥管桩的方法，其特征在于：各原料组分如下：以重量份计，水泥组合物500-550份、骨料1300-1350份、水200-300份、减水剂20-35份、纤维组合物175-250份、固化剂25-50份；

所述水泥组合物各原料组分如下：以质量百分比计，溶剂10％、再生混凝土40％、火山灰水泥22％、糖0.05％、浮石25％、硅灰1.2％、氢氧化铝1％、粉煤灰0.75％；

所述再生混凝土各原料组分如下：以质量百分比计，废弃混凝土40％、矿渣粉30％、脱硫石膏20％、钢渣0.8％、沸石粉7％、氢氧化钠2.2％；

所述糖为半乳糖、葡萄糖、右旋糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖中的一种或多种；

所述纤维组合物包括纤维素纤维、碳纤维和碳酸钙填料，所述纤维素纤维的重量：碳酸钙填料的重量为(1：33)-(10：1)；所述碳纤维的重量：纤维素纤维的重量为(1：2)-(2：1)；

所述骨料为石灰石、碎石、砾石中的一种或多种；所述固化剂为环氧固化剂；

该水泥管桩的制备包括以下步骤：

1)制备再生混凝土；

a)预处理：将废弃混凝土进行破碎处理，再将破碎后的废弃混凝土过38μm-270μm筛子，得到废弃混凝土粉体；将沸石粉与废弃混凝土粉体混合，并投入球磨机球磨，得到第一混合粉体，球磨时间为2-3h；

b)水热：将第一混合粉体加入氢氧化钠溶液中，在水热温度为30-100℃的条件下水热1-3天，用200-500目的筛网过滤，得到第二混合粉体；所述氢氧化钠溶液是浓度为1-3mol/L；

c)一次煅烧：将第二混合粉体投入煅烧炉中进行一次煅烧，得到水泥生料粉体；所述一次煅烧温度为800-900℃，所述一次煅烧时间为2-2.5h；

d)搅拌混合：将脱硫石膏、钢渣分别进行破碎处理，再将破碎后的脱硫石膏、钢渣分别过50μm-200μm筛子，分别得到脱硫石膏粉体、钢渣粉体；再将矿渣粉、钢渣粉体投入球磨机球磨，得到第三混合粉体，球磨时间为3-3.5h；

e)二次煅烧：将水泥生料粉体和第三混合粉体进行混合，并投入煅烧炉中进行二次煅烧，得到水泥熟料；所述二次煅烧温度为700-850℃，所述二次煅烧时间为1-2h；

f)得到再生混凝土：称取所需组分比的水泥熟料和脱硫石膏粉体，所述水泥熟料的质量：脱硫石膏粉体的质量为100：(5-10)，混合搅拌，得到再生混凝土；

2)制备水泥组合物；

a)分别将浮石、火山灰水泥、硅灰投入研磨机中进行研磨，并用200-500目的筛网过滤，得到第四混合粉体；

b)称取一定组分的糖，与溶剂混合并进行搅拌，放置24h后投入再生混凝土、第四混合粉体，搅拌均匀，得到第一混合物料；

c)称取一定质量的粉煤灰、氢氧化铝，并将第一混合物料、粉煤灰、氢氧化铝依次投入煅烧炉中进行三次煅烧，得到水泥组合物；三次煅烧温度为800-900℃，三次煅烧时间为2-2.5h；

3)制备纤维组合物；

a)按照一定比例称取纤维和碳酸钙填料，首先将纤维放置于水性环境，使得纤维原纤化，直至形成纳米纤维状凝胶；

b)再将碳酸钙填料与纳米纤维状凝胶混合，搅拌均匀；得到混合物料；

c)称取一定量的碳纤维，将混合物料与碳纤维组合并进行脱水，并制造成结构化材料，得到纤维组合物；

4)管桩的制备；

a)按一定比例称取水泥组合物、骨料、减水剂、纤维组合物和固化剂，并与一定量的水混合，投入搅拌机中进行高速搅拌，搅拌时间为1-2h，得到第二混合物料；

b)制作带桩头的钢筋笼，并将带桩头的钢筋笼放入模具中；

c)向下半模具中浇注制备得到的混合物料，将上半模具与下半模具拧紧，得到带料桩模；

d)纵向张拉，并将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型，得到半成品管桩；

e)半成品管桩进行常压蒸汽养护，常压蒸汽养护时间为2-3h，再将半成品管桩放入蒸压釜中高压蒸汽养护，所述蒸压釜中温度为200-220℃，高压蒸汽养护时间为5-8h；

5)得到所述管桩。