一种免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法

摘要

本发明公开了一种免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法，该管桩所采用的混凝土按重量份由以下组分组成：胶凝材料550-650；砂和碎石1761-1905；减水剂1.65-2.6；水93.5-136.5；其中所述的胶凝材料按重量百分比由70-90％水泥、微珠5-20％和硅灰5-10％组成。制备该管桩的方法：A、按比例在胶凝材料中加入水、砂、碎石和减水剂制备成混凝土；B、将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，混凝土的强度等级达到C105强度要求。

权利要求

1.一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于按以下步骤制备该免压蒸预应力高强离心管桩：

3 3 3 3 3

A、将445Kg／m 水泥、70Kg／m 微珠、35Kg／m 硅灰、720Kg／m 砂、1191Kg／m 碎

3 3

石、1.9Kg／m 减水剂、104.5Kg／m 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。

2.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5、或42.5R、或52.5、或52.5R。

3.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的减水剂为聚羧酸减水剂。

4.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述碎石的粒径为5-25mm。

5.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的管桩为圆形管桩、方桩或中空异型桩中的一种。

说明书

一种免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种免压蒸预应力高强离心管桩，本发明还涉及一种制备该离心管桩的方法。

背景技术

[0002] 预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)是现阶段基础建设中最为常用的一种建筑基础构件之一，具有承载力高，施工快捷方便，环境污染小，成桩质量可靠，综合技术经济效益好等特点，在全国沿海省市得到很大范围的推广使用。在生产过程中，通常将水泥、矿物掺合料和砂石混合搅拌，经过离心工艺，采用常压蒸汽养护和高压蒸汽养护工艺相结合的二次养护工艺而制得。PHC管桩生产中，管桩模具尺寸一定，使得管桩产品单根直径一致。工程应用中，由于PHC管桩承载力高，不需要较大直径的桩型就能满足承载力设计要求。目前我国PHC管桩的混凝土强度等级为C80强度等级，而国际上发达国家管桩混凝土的发展趋势是朝着更高强度发展的，虽然我国在商品混凝土的工程应用上已有C100、C120的超高强混凝土的应用实例，但是管桩混凝土所采用的成型工艺不同，养护方式也不同，必需作专门研究。经查询相关文献资料，我国还未见C105免压蒸预应力高强离心管桩及其制备方法的相关报道。该发明填补了我国在超高强管桩研究领域的空白，紧跟国际管桩发展趋势。

[0003] 相关研究表明，二次养护工艺生产出的混凝上的耐久性不如常压一次养护的混凝土好。且目前的生产工艺中会产生余浆，对环境造成一定的污染，而C105管桩离心后将不会产生任何余浆，且所用原料中的硅灰为铁合金厂的副产品，微珠为火力发电厂产生的废料，有利于保护环境，免除了蒸压工艺后还将大幅降低单位产品的能耗及一次性投资，同时建筑基础的单桩承载力将会进一步提高，从而可以减少桩基数量，节约资源，因此该发明的意义重大。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种免压蒸预应力高强离心管桩，免除了压蒸工艺后，实现了管桩的安全生产，既简化了管桩生产工艺，大幅降低了生产能耗，是一种低碳建材产品；又可保证混凝土的耐久性能，使管桩在强腐蚀环境中的应用成为可能。

[0005] 本发明的另一个目的是，提供一种制备该免压蒸预应力高强离心管桩的方法。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

[0007] 一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于该管桩所采用的混凝土按重量份由以下组分组成：

[0008]

[0009] 其中所述的胶凝材料按重量百分比由70-90％水泥、微珠5-20％和硅灰5-10％组成。

[0010] 如上所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5、或42.5R、或52.5、或52.5R。

[0011] 如上所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的减水剂为聚羧酸减水剂，按固含量计其掺量占胶凝材料的0.3-0.4％，水胶比控制在0.17-0.21。

[0012] 如上所还的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的混凝土容重控制在2550Kg/m3左右，砂率为30-42％，所述碎石的粒径为5-25mm。

[0013] 如上所述的一种免压蒸预应力高强离心管桩，其特征在于所述的管桩为圆形管桩、方桩或中空异型桩中的一种。

[0014] 制备如上所述任一种免压蒸预应力高强离心管桩的方法，其特征在于包括以下步骤：

[0015] A、按比例在胶凝材料中加入水、砂、碎石和减水剂制备成混凝土；

[0016] B、采用步骤A中的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刀混凝土管桩，所述离心成型工艺中分低速、中速、中高速、高速四个阶段；

[0017] 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，混凝土的强度等级达到C105强度要求。

[0018] 本发明中硅灰为铁合金厂的副产品，微珠为火力发电厂产生的废料，有利于保护环境。

[0019] 综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：本发明中混凝土管桩不会产生余浆，使用的原材料中利用了工业废料，有利于保护环境，免除了蒸压工艺后还将大幅降低单位产品的能耗及一次性投资，同时建筑基础的单桩承载力将会进一步提高，从而可以减少桩基数量，节约资源。与C80管桩相比，进一步提高了竖向承载力；或在相同承载刀的条件下，可减少壁厚，节省混凝土。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：

[0021] 实施例1

[0022] 制备免压蒸预应力高强离心管桩：

[0023] 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；

[0024] 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二管桩，所述离心成型工艺中分低速、中速、中高速、高速四个阶段；