CN101602582A - 高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑材料组分设计及其制备方法，即高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备。各物料质量比：硅质或者硅铝质矿物外加剂1～2份，硅砂粉2～3份，抗裂组分0.02～0.04份。制备工艺：原材料计量，粉磨，均化，包装等工序。该材料活性高，制备工艺简单。用该材料制备的管桩混凝土具有高抗裂性能和高抗冲击性能，适用于管桩桩顶混凝土的制备和对耐久性有较高要求的管桩混凝土的制备。

Description

高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备
技术领域：
本发明属建筑材料类，适用于管桩高性能混凝土的配制。
背景技术：
近十年来，预应力管桩作为桩基工程中很有成效的桩型在我国工业与民用建筑中应用越来越广泛。预应力管桩具有单桩承载力高、穿透能力强、工程造价经济、成桩质量可靠、施工速度快、工期短和运输方便的优点。但是，管桩施工中桩顶开裂、断桩问题时有发生，而且，随着管桩应用地域的扩大，管桩服役环境各不相同，如气候条件、土壤地质状况等等，管桩耐久性问题亟待探讨。而管桩的耐久性、施工性能与管桩混凝土的质量密切相关，为确保预应力管桩自身性能和顺利施工，要求管桩混凝土具有高强度、高抗裂性能和高抗冲击能力，同时还要求混凝土具有高耐久性。而采用本发明有助于提高管桩混凝土的强度、抗裂性和耐久性能，同时有利于避免和减少施工中桩顶开裂、断桩问题。
发明内容：
本发明解决的技术问题是设计一种活性高、抗裂性能优越的混凝土掺合料，用于管桩混凝土中，有利于管桩强度的保证和施工性能的提高，特别是管桩耐久性的提高。
本发明依据的技术原理是利用超细矿物掺合料火山灰增强效应和不同矿物外加剂复合效应、不同粒径粉体填充效应，纤维应力分散效应和不同尺寸间掺杂效应，赋予管桩混凝土高强度，同时提高管桩混凝土抗渗性、抗裂性和耐久性。
本发明涉及一种高活性高抗裂管桩混凝土掺合料，其特征在于：高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备，其特征在于：由以下组分构成，各物料质量比，硅质或者硅铝质矿物外加剂1～2份，硅砂粉2～3份，抗裂组分0.02～0.04份。制备工艺：原材料检测，烘干，粉磨，计量，均化，产品检测，包装等工序。
本发明具有5个特点：①高活性。矿粉、粉煤灰在水泥基材料中能与水泥水化反应产生的Ca(OH)2及其他水化物之间产生化学反应，生成低碱度的水化硅酸钙凝胶，提高凝胶的数量，改善水化硅酸钙凝胶的组成。粉磨越细，即粒径越小，参与化学反应的表面积越大，活性越高。两种矿物外加剂复掺带来的复合效应高于某一种物料的单掺效应，并且要高于两种物料单掺时效应之和。硅砂粉在蒸养、蒸压条件下与水泥熟料的水化产物发生二次反应，生成结构稳定的托贝莫来石，提高混凝土的强度；②抗裂性能优越，满足混凝土管桩的施工要求。不同尺寸3～5mm、12～15mm两种类型纤维在水泥石的起到应力分散，消弱水泥石内部微细裂纹前端的应力集中，阻止裂纹的扩展，从而大幅度提高管桩的抗裂性能，有利于避免和减少施工中桩顶开裂问题。③改善管桩耐久性。该发明采用两种细度、种类不同的两种矿物外加剂，细度和矿物外加剂不同的硅砂粉，三种物料的活性、复合效应、填充效应，纤维的应力分散效应，有利于降低混凝土材料内部组成、性能的不均匀，改善孔结构特征，降低孔隙率，强化各物相间的界面过渡区，提高混凝土的抗渗性能，改善管桩耐久性。④制备工艺简单，包括原材料的检测，矿物外加剂、硅砂粉的烘干，粉磨；矿物外加剂、硅砂粉和纤
维的计量；物料均化；出料，产品检测，包装等工序。⑤粉状物料，储存运输方便。
本发明适用于对管桩性能要求较高的管桩混凝土的配制、为提高管桩桩顶抗冲击能力的管桩桩顶混凝土的配制。
具体实施方式：
下面结合实施例和说明书附图对本发明进行进一步说明：
实施例1：矿粉2份，粉煤灰1.5份，硅砂粉3份，聚丙烯纤维5mm、15mm各0.01份。
实施例2：矿粉1份，粉煤灰1份，硅砂粉2份，玄武岩纤维4mm、12mm各0.015份。
实施例3：矿粉1.5份，粉煤灰1.5份，硅砂粉3份，聚丙烯纤维3mm、12mm各0.02份。
首先根据矿粉，粉煤灰，硅砂粉的含水率确定烘干时间，再粉磨至要求的细度，即矿粉比表面积600～700m2/kg，粉煤灰比表面积700～800m2/kg，硅砂粉，比表面积400～500m2/kg，包括纤维在内的各物料计量，先投入粉煤灰和矿粉进行均化，再投入硅砂粉和纤维进行二次均化，出料，产品检测，包装。
附图说明：
图1是高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备生产工艺流程。

Claims (5)

1.高抗裂高活性管桩混凝土掺合料的制备，其特征在于：由以下组分构成，各物料质量比，硅质或者硅铝质矿物外加剂1～2份，硅砂粉2～3份，抗裂组分0.02～0.04份；制备工艺：原材料检测，烘干，粉磨，计量，均化，产品检测，包装等工序。
2.根据权利要求1所述硅质或者硅铝质矿物外加剂为矿粉、粉煤灰；矿粉比表面积600～700m2/kg，粉煤灰为I级灰，比表面积700～800m2/kg。
3.根据权利要求1所述硅砂粉，比表面积400～500m2/kg，SiO2含量不低于90％。
4.根据权利要求1所述抗裂组分为长度尺寸不同的两种型号纤维，包括适用于碱性条件下使用的无机纤维、有机纤维，如聚丙烯纤维、玄武岩纤维等，长度尺寸分别3～5mm、12～15mm。
5.根据权利要求1所述的掺合料制备工艺：原材料检测，烘干，所有物料含水率低于1.0％；粉磨，以使物料满足所需要的细度；原材料计量，纤维要求精确到0.1g；均化，要求包括纤维在内的各物料分散均匀；出料，产品检测，包装。
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