[发明专利]早强型PHC管桩混凝土及PHC管桩

说明书

本申请涉及管桩加工领域，具体公开了早强型PHC管桩混凝土及PHC管桩。早强型PHC管桩混凝土，按重量份数包括有以下组分：水泥325～428份，骨料1375～1792份，矿粉98～135份，硅灰43～85份，复配早强剂10～20份，减水剂3～5份，水65～88份；复配早强剂包括重量比为1：（0.4～0.7）的硫酸钠、枪晶石粉；其制备方法为：制备复配早强剂、拌合；用该早强型PHC管桩混凝土制得的PHC管桩的制备方法为：清模、喷涂脱模剂、制作钢筋笼骨架和管桩接头并装模、注浆、合模、张拉、离心、蒸汽养护、脱模。本申请的PHC管桩具有提高管桩早期强度并减轻管桩后期强度下降现象的优点。

技术领域

本申请涉及管桩加工领域，更具体地说，它涉及早强型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

背景技术

预应力高强度混凝土管桩，又称PHC管桩，具有强度高、造价低、施工快捷等优点，主要用作地基材料来提高地基的承载能力和建筑物的稳定性，广泛应用于码头、港口、大跨度桥梁的等多种工程中。

随着PHC管桩的需求量逐年增加，为了缩短PHC管桩的制桩周期以确保管桩能够快速投入到工程建设中，通常会在制备PHC管桩的混凝土原料中加入早强剂。早强剂加入混凝土中后，能够起到加快水泥砂浆水化的速度，促进混凝土凝结，增强混凝土早期强度的作用，从而大大缩短了PHC管桩的制桩周期。早强剂可分为无机盐类、有机物类和复合类，其中无机盐类中的硫酸盐早强剂因效果好、价格低廉得到广泛使用。

然而，由于早强剂大幅提高了混凝土凝结以及早期强度增加的速度，导致混凝土具有很高的水化热，使得PHC管桩后期抗压强度下降，缩短了管桩的使用寿命。此外，硫酸盐类的早强对混凝土有一定的侵蚀作用，会导致混凝土结构后期抗压强度损失，从而进一步缩短了管桩的使用寿命。

发明内容

为了在利用早强剂提高PHC管桩早期强度的同时，减小早强剂对PHC管桩后期强度的不利影响，本申请提供早强型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

本申请提供的早强型PHC管桩混凝土及PHC管桩采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供早强型PHC管桩混凝土，采用如下的技术方案：

早强型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：水泥325～428份，骨料1375～1792份，矿粉98～135份，硅灰43～85份，复配早强剂10～20份，减水剂3～5份，水65～88份；

所述复配早强剂包括有重量比为1：(0.4～0.7)的硫酸钠、枪晶石粉。

硫酸钠，又称为元明粉，为一种单斜晶系结晶或粉末，溶于水，其水溶液呈碱性。广泛应用于医药、印染、造纸等，在混凝土加工领域，常用于配置用来加快混凝土凝结的速度以及提高混凝土的早期强度的早强剂。

枪晶石，是一种硅酸盐，含有二氧化硅，晶体呈假菱面体状、矛状、粒状或块状；双晶：依(001)形成聚片双晶；产于接触变质石灰岩、黄长石矽卡岩。常存在于含氟较髙的电炉炼钢还原揸和被侵蚀的耐火材料中。在锻烧含氟水泥熟料时，它是一种过渡相。也可能存在于低温煅烧的含氟硅酸盐水泥熟料中。

实验结果显示，仅采用硫酸钠作为早强剂仅能提高管桩的早期强度，但是其后期强度下降幅度大，通过加入枪晶石粉复配的早强剂所制得的管桩同时具备优良的早期强度和后期强度。

结合实验数据，分析其原因在于，由硫酸钠与枪晶石粉复配的早强剂，保留了硫酸钠促进水化反应从而显著提升混凝土早期强度的作用，同时，枪晶石粉有效的抑制了硫酸钠中游离的SO₄^2-与混凝土的水化产物发生不利于混凝土结构强度的反应，即：有效的抑制了硫酸钠作为硫酸盐对管桩的侵蚀，从而减轻了管桩后期强度下降的现象。

可选的，所述枪晶石粉的粒径15～35μm。