[发明专利]适用于制造桥梁预应力管桩的混凝土材料

说明书

本发明涉及适用于制造桥梁预应力管桩的混凝土材料，包含以下组分及其重量份含量：普通硅酸盐水泥100‑120份、粉煤灰硅酸盐水泥80‑100份、矿渣粉40‑60份、碎石400‑600份、砂200‑400份、水40‑70份以及复合改性减水剂1‑5份。采用本发明混凝土材料生产桥梁预应力管桩，不会对环境造成污染，且制得的桥梁预应力管桩压浆密实性好，抗弯承载性能好，抗震性能佳，受温度影响程度低，具有良好耐水、酸和盐类侵蚀性。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种适用于制造桥梁预应力管桩的混凝土材料。

背景技术

预应力高强混凝土管桩是建筑基础中最常采用的混凝土构件，被广泛地应用于各类建筑、交通、水利等工程。例如，在被应用到桥梁建设时，其压浆密实性好坏对桥梁的使用寿命具有重要影响。据统计，由于压浆不密实导致预应力管道内钢绞线锈蚀，预应力提前丧失，可造成桥梁实际寿命缩短至设计寿命的十分之一。

另外，桥梁预应力管桩在实际服役期间，也会都到多种环境因素的影响，例如大气、水等物理、化学或生物的侵蚀作用以及因温度和湿度变化而引起的收缩和膨胀作用，还要经受着多种动荷载和静荷载的作用，这会使桥梁预应力管桩中的混凝土产生裂缝、脱落、渗漏以及腐蚀破坏，会对桥梁预应力管桩的受力承载能力和抗渗透性能产生极大的负面影响，造成巨大的安全隐患。

基于上述问题，目前亟待研究开发一种可用于制备压浆密实性好，抗弯承载性能好，抗震性能佳，受温度影响程度低，具有良好耐水、酸和盐类侵蚀性，使用寿命长的桥梁预应力管桩的混凝土材料。

发明内容

本发明的一个目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于制造桥梁预应力管桩的混凝土材料。

本发明的另一个目的是提供采用所述混凝土材料制备桥梁预应力管桩的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个方面，适用于制造桥梁预应力管桩的混凝土材料，包含以下组分及其重量份含量：普通硅酸盐水泥100-120份、粉煤灰硅酸盐水泥80-100份、矿渣粉40-60份、碎石400-600份、砂200-400份、水40-70份以及复合改性减水剂1-5份。

作为一种实施方案，所述普通硅酸盐水泥选自52.5级普通硅酸盐水泥或52.5R级普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰硅酸盐水泥选自42.5R级粉煤灰硅酸盐水泥。

作为一种实施方案，所述矿渣粉选自勃氏比表面积大于450 m²/kg的水淬高炉矿渣粉。

作为一种实施方案，所述碎石的粒径不大于20mm，所述砂的粒径不大于0.5mm。

作为一种实施方案，所述复合改性减水由以下组分及其重量百分含量混合而成：聚羧酸系减水剂10-20%、石墨烯改性木质素磺酸盐减水剂60-75%、其余为甲醇聚氧乙烯醚。

作为一种实施方案，所述石墨烯改性木质素磺酸盐减水剂为采用功能化石墨烯与木质素磺酸盐经化学键合而制得。

作为一种实施方案，所述功能化石墨烯为采用硅烷偶联剂对石墨烯表面进行修饰而获得。

作为一种实施方案，所述石墨烯改性木质素磺酸盐减水剂的制备方法为：将木质素磺酸盐与功能化石墨烯、抗氧剂在溶剂中混合，加入催化剂，并于75-90℃下，反应2-5小时，降温至室温即可。

作为优选的实施方案，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯；所述催化剂选自硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠中的一种或几种。

作为优选的实施方案，所述功能化石墨烯的用量为木质素磺酸盐投料量的0.5-2wt%；所述抗氧剂的用量为木质素磺酸盐投料量的2-4 wt%；所述催化剂的用量为木质素磺酸盐投料量的0.1-0.5 wt%。