[发明专利]一种低碳免压蒸管桩及其生产方法

说明书

本发明公开了一种低碳免压蒸管桩及其生产方法，该生产方法具体包括以下步骤：1)制备混凝土；2)将混凝土布入钢筋笼、合模、预应力张拉、离心成型；3)常压蒸汽养护；4)拆模后，管桩不经过高压蒸汽养护，直接作为成品入库，得到低碳免压蒸管桩。本发明通过调整混凝土配方：降低水泥用量，提升矿粉及石膏的用量，能达到节能减排和降低成本的效果；还降低了水胶比，调整合理砂率，从而达到实现低碳免压蒸管桩生产的目的。

技术领域

本发明涉及PHC管桩的技术领域，具体涉及一种低碳免压蒸管桩及其生产方法。

背景技术

PHC管桩传统的养护方式为先蒸养池常压蒸汽养护，再高压釜高温高压蒸汽养护。蒸养池常压蒸汽养护阶段：静停0.5h，升温1h，恒温养护4h，温度保持80～85℃。脱模后，将管桩装入高压釜，进行高压釜高温高压蒸汽养护：向高压釜内通入蒸汽升压约1.5h，直至蒸汽压达到约1.0MPa(此时温度约180℃)；保持1.0MPa恒压养护4～6h；再排气降温约1.5小时，桩出釜进入保温棚冷却。

需要高压养护的原因为：工业生产PHC管桩强度须快速达到C80以上，要求管桩混凝土水化生成强度很高的托勃莫来石晶型结构，而达到生成托勃莫来石的反应条件是180℃，其对应的饱和蒸汽压力为1.0MPa。传统技术混凝土应用的胶材为(水泥+磨细砂)或者(水泥+矿粉)。传统技术的缺点：高压釜是传统管桩厂重要特种设备，每年需要停产检验；而且高压设备维护成本高；再者，饱和蒸汽压养护会产生大量冷凝水(1.0MPa时，冷凝水温度也是180℃)，冷凝水排出会带走大量热能；最后，排出的冷凝水是高温高碱性的，难以利用，需环保处理又造成资源的浪费。应用(水泥+磨细砂)或者(水泥+矿粉)胶材体系，水泥重量在胶材中占比不低于65％，水泥用量高，碳排放高且不经济。

改进后采用免压蒸工艺制备PHC管桩，在蒸养池养护即可，不需要再进高压釜高压养护。蒸养池养护一般为：静停1h，升温1h，恒温养护6h，温度保持90～95℃。胶材为(水泥+矿粉)，加入硅灰、微珠或者石膏作为掺和料，掺合料及掺和料的比例不超过胶材总量的30％，使得水泥用量占比≥70％。改进后的现有技术相比传统技术，减少了高压釜养护工艺，达到了节能效果。但也存在如下缺点：胶材用量多，水泥用量比例高，成本较高，材料上未达到低碳的效果。如使用微珠、硅灰等掺和料，价格较高，成本也难于降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种低碳免压蒸管桩的生产方法，实现PHC管桩的免压蒸工艺，经过配合比设计，降低单方混凝土水泥用量，降低成本和碳排放；本发明的目的之二在于提供一种低碳免压蒸管桩，水泥用量降低，实现节能减排，得到低碳的PHC管桩。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种低碳免压蒸管桩的生产方法，包括以下步骤：

1)制备混凝土，混凝土包括胶材、石子、砂子、外加剂和水；其中，胶材占混凝土质量的15～20wt％，胶材包括质量比为1：(1～1.2)的水泥和掺和料，掺和料为矿粉和石膏的混合物；

2)将混凝土布入钢筋笼、合模、预应力张拉和离心成型；

3)常压蒸汽养护：先静停，再升温，后进行恒温养护；

4)拆模后进入成品库，得到低碳免压蒸管桩。

进一步，步骤1)中，所述水和所述胶材的质量比为(0.2～0.3)：1。

再进一步，步骤1)中，所述掺和料为质量比为(3～5)：1的矿粉和石膏的混合物。

进一步，步骤1)中，所述混凝土包括以下按质量份计的原料：水泥15～20份，掺和料为15～20份，石子为120～150份，砂子为70～80份，外加剂为1～2份和水为10～15份。

再进一步，步骤1)中，所述外加剂为PHC管桩专用减水剂。