一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法

摘要

本发明公开了一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法，包括如下步骤：取若干管桩混凝土试件；测定涂润滑剂试件抗压强度；按涂润滑剂试件抗压强度的75%-85%施加荷载，并持荷1-10min，使试件内部产生微裂纹；测定压裂试件的初始抗压强度和电量值；测定未压裂试件的初始抗压强度和电量值；测定浸泡一定龄期后压裂试件和未压裂试件的抗压强度和电量值；如果随着龄期延长，压裂试件和未压裂试件的抗压强度和电量值有明显接近趋势，且压裂试件的抗压强度值增加或电量值降低，则表示管桩混凝土有自愈合性能。否则表示管桩混凝土没有自愈合性能。本发明的管桩混凝土自愈合性能实验方法，能有效区分管桩混凝土是否具有自愈合性能，且实施简便。

权利要求

1.一种管桩混凝土自愈合性能实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、取若干同条件养护的管桩混凝土立方体试件，待测；

步骤2、取步骤1得到管桩混凝土立方体试件a，在管桩混凝土立方体试件a与压力机接触的上下表面涂润滑剂，测定管桩混凝土立方体试件a的抗压强度，得到试件抗压强度值a；另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件b，在管桩混凝土立方体试件b与压力机接触的上下表面涂润滑剂，按试件抗压强度值a的75%-85%施加荷载，并持荷1min-10min，使试件内部产生微裂纹，得到压裂试件；将压裂试件上的润滑剂除去，放置5min-60min后，测定压裂试件的初始抗压强度或电量值，得到压裂试件的初始抗压强度值或电量值x0；

步骤3、另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件c，测定所述管桩混凝土立方体试件c的抗压强度或电量值，得到未压裂试件的初始抗压强度值或电量值y0；

步骤4、将步骤2所述的压裂试件除去润滑剂后，得到去除润滑剂的压裂试件；另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件d，将去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d一并放入液体中，浸泡3d~28d，测定3d至28d中一个以上时间段的浸泡后的去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d的抗压强度或电量值，得到去除润滑剂的压裂试件抗压强度值或电量值xn，和管桩混凝土立方体试件d抗压强度值或电量值yn；所述 y0、x0、yn和xn必须同时为电量值或抗压强度值；所述n为浸泡天数，28d≥n≥3d；

步骤5、当y0、x0、yn和xn为抗压强度值时，判定方法为：若y0-x0＞yn-xn，且xn- x0＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能；

当y0、x0、yn和xn为电量值时，判定方法为：若x0- y0＞xn - yn，且x0- xn＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能。

2.根据权利要求1所述的管桩混凝土自愈合性能实验方法，其特征在于，步骤4中，所述时间段取3d或7d。

3.根据权利要求1所述的管桩混凝土自愈合性能实验方法，其特征在于，步骤4中，所述液体为水或盐溶液，当所测为电量值时，液体使用水；当所测为抗压强度值时，液体使用水或盐溶液。

4.根据权利要求3所述的管桩混凝土自愈合性能实验方法，其特征在于，步骤4中，所述盐溶液为氯盐溶液，其质量百分比浓度为1%-5%。

说明书

一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法。

背景技术

[0002] PHC管桩全称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。我国是世界上最大的管桩生产国和使用国，按照中华人民共和国国家统计局网站的数据，2011年全国年产量超过3.5亿米。

[0003] 目前我国PHC管桩主要采用常压蒸养+高压蒸养两段式生产工艺生产，也称蒸压PHC管桩（参考文献：郭德生等. 管桩行业能耗特点与节能减排途径. 节能, 2011,30(3): 13-17.）。采用此工艺制成的管桩3天强度可达C80，其早强、高强的原理是在高温高压蒸养条件下，磨细石英砂与水泥水化产物发生反应，产生高强度的托勃莫来石晶体（参考文献1：Klimesch D S，Ray A．Autoclaved cement-quartz pastes：the effects on chemical and physical properties when using ground quartz with different surface areas PartⅡ：results of accelerated carbonation[J]．Cement and Concrete Research，1997，27（7）：1073—1083．参考文献2：Klimesch D S，Ray A，Sloane B．Autoclaved cement-quartz pastes：the effects on chemical And physical properties when using ground quartz with different surface areas PartI：quartzOf wide particle size distribution[J]．Cement and Concrete Research，1996，26（9）：
1399-1408．）。

[0004] 蒸压PHC管桩生产工艺存在以下缺点：(1)耗能高：Φ400桩每米消耗标准煤约4kg～5kg（参照广东省江门市新三联管桩生产有限公司的生产数据），以2011年全国管桩年产量3.5亿米计算，则全年管桩生产耗煤约为140万吨，由于煤的燃烧所排放的CO2约为
367万吨，SO2约为1.19万吨；(2)需要配置高压釜，设备投入与维护费用高；(3)PHC管桩出釜温度高，若降温不当易使桩身产生裂缝，管桩耐久性下降；(4)劳动环境差，体力消耗大，招工困难。

[0005] 取消管桩生产的高压蒸养环节，仅采用常压蒸养的免蒸压PHC管桩能够有效解决上述问题，近年来得到了较多研究。

[0006] 由于管桩施工过程通常采用锤击法或者静压法，工程实践中发现，无论采用何种方法，均会不同程度的造成管桩产生微裂纹，从而导致管桩耐久性下降。因此在我国标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046-2008）中明确指出，在强硫酸盐腐蚀环境中，不应采用管桩；在强氯盐腐蚀环境中，不宜采用管桩；在中硫酸盐腐蚀或中氯盐腐蚀环境下，应采用防腐蚀措施。这使得管桩在腐蚀地区的应用受到很大限制。

[0007] 如果管桩混凝土具有裂缝自愈合性能，则能有效解决管桩在腐蚀地区的应用问题。但目前尚未见有检测管桩混凝土自愈合性能的实验方法，这给管桩质量的评价和应用带来了不利影响。

发明内容

[0008] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法。

[0009] 本发明的目的通过以下技术方案实现：

[0010] 一种测定管桩混凝土自愈合性能的方法，包括如下步骤：

[0011] 步骤1、取若干同条件养护的管桩混凝土立方体试件，待测；

[0012] 步骤2、取步骤1得到管桩混凝土立方体试件a，在管桩混凝土立方体试件a与压力机接触的上下表面涂润滑剂，测定管桩混凝土立方体试件a的抗压强度，得到试件抗压强度值a；另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件b，在管桩混凝土立方体试件b与压力机接触的上下表面涂润滑剂，按试件抗压强度值a的75%-85%施加荷载，并持荷1min-10min，使试件内部产生微裂纹，得到压裂试件；将压裂试件上的润滑剂除去，放置
5min-60min后，测定压裂试件的初始抗压强度或电量值，得到压裂试件的初始抗压强度值或电量值x0；

[0013] 步骤3、另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件c，测定所述管桩混凝土立方体试件c的抗压强度或电量值，得到未压裂试件的初始抗压强度值或电量值y0；

[0014] 步骤4、将步骤2所述的压裂试件除去润滑剂后，得到去除润滑剂的压裂试件；另取步骤1得到的管桩混凝土立方体试件d，将去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d一并放入液体中，浸泡3d~28d，测定3d至28d中一个以上时间段的浸泡后的去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d的抗压强度或电量值，得到去除润滑剂的压裂试件抗压强度值或电量值xn，和管桩混凝土立方体试件d抗压强度值或电量值yn；所述 y0、x0、yn和xn必须同时为电量值或抗压强度值；所述n为浸泡天数，28d≥n≥3d；

[0015] 步骤5、当y0、x0、yn和xn为抗压强度值时，判定方法为：若y0-x0＞yn-xn，且xn- x0＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能；

[0016] 当y0、x0、yn和xn为电量值时，判定方法为：若x0- y0＞xn - yn，且x0- xn＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能。

[0017] 上述方法中，步骤4中，所述时间段取3d或7d。

[0018] 上述方法中，步骤4中，所述液体为水或盐溶液，当所测为电量值时，液体使用水；当所测为抗压强度值时，液体使用水或盐溶液。

[0019] 上述方法中，步骤4中，所述盐溶液为氯盐溶液，其质量百分比浓度为1%-5%。

[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：

[0021] （1）本发明的管桩混凝土自愈合性能实验方法，能有效区分管桩混凝土是否具有自愈合性能，从而为管桩在腐蚀环境地区的应用奠定基础。

[0022] （2）本发明的管桩混凝土自愈合性能实验方法，仅需压力机即可实施，易于工厂实施应用。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

[0024] 实施例1

[0025] 步骤1、取7组同条件养护的管桩混凝土立方体试件，待测；

[0026] 步骤2、取1组步骤1得到管桩混凝土立方体试件a，在管桩混凝土立方体试件a与300吨压力机接触的上下表面涂润滑剂，测定管桩混凝土立方体试件a的抗压强度，得到试件抗压强度值a为80MPa；另取3组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件b，在管桩混凝土立方体试件b与压力机接触的上下表面涂润滑剂，按试件抗压强度值a的75%施加荷载，并持荷10min，使试件内部产生微裂纹，得到压裂试件；将1组压裂试件上的润滑剂除去，放置5min后，使用压力机测定压裂试件的初始抗压强度，得到压裂试件的初始抗压强度值x0为82MPa；

[0027] 步骤3、另取1组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件c，通过压力机测定所述管桩混凝土立方体试件c的抗压强度，得到未压裂试件的初始抗压强度值y0为90MPa；

[0028] 步骤4、将2组步骤2所述的压裂试件除去润滑剂后，得到去除润滑剂的压裂试件；另取2组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件d，将去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d一并放入质量百分比浓度为2%的氯化钠溶液中，浸泡28d，测定浸泡7d和28d的去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d的抗压强度，得到去除润滑剂的压裂试件抗压强度值x7和x28分别为81MPa和80MPa，和管桩混凝土立方体试件d抗压强度值y7和y28分别为92MPa和95MPa；

[0029] 步骤5、判定方法为：若y0-x0＞yn-xn，且xn- x0＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能；根据上述实施例所测得的数据，y0-x0=90-82=8，y7-x7=92-81=11，y28-x28=95-80=15，不符合y0-x0＞yn-xn，因此表示此管桩混凝土没有自愈合性能。

[0030] 实施例2

[0031] 步骤1、取5组同条件养护的管桩混凝土立方体试件，待测；

[0032] 步骤2、取1组步骤1得到管桩混凝土立方体试件a，在管桩混凝土立方体试件a与300吨压力机接触的上下表面涂润滑剂，测定管桩混凝土立方体试件a的抗压强度，得到试件抗压强度值a为85MPa；另取2组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件b，在管桩混凝土立方体试件b与压力机接触的上下表面涂润滑剂，按试件抗压强度值a的85%施加荷载，并持荷1min，使试件内部产生微裂纹，得到压裂试件；将压裂试件上的润滑剂除去，放置60min后，测定1组压裂试件的电量值，得到压裂试件的初始电量值x0为161库仑；

[0033] 步骤3、另取1组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件c，测定所述管桩混凝土立方体试件c的电量值，得到未压裂试件的初始电量值y0为132库仑；

[0034] 步骤4、将1组步骤2所述的压裂试件除去润滑剂后，得到去除润滑剂的压裂试件；另取1组步骤1得到的管桩混凝土立方体试件d，将去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d一并放入水中，浸泡3d，测定浸泡3d的去除润滑剂的压裂试件与管桩混凝土立方体试件d的电量值，得到去除润滑剂的压裂试件电量值x3为126库仑，和管桩混凝土立方体试件d电量值y3为112库仑；

[0035] 步骤5、判定方法为：若x0- y0＞xn - yn，且x0- xn＞0时，则表示管桩混凝土有自愈合性能；否则，则表示管桩混凝土没有自愈合性能。由上述实施例所测得数据，x0-y0=161-132=29，x3-y3=126-112=24，且x0- x3=161-126=35＞0，符合x0- y0＞xn - yn，且x0- xn＞0，因此表示此管桩混凝土有自愈合性能。