CN101863079B - 一种预应力混凝土管桩的制造方法 - Google Patents

一种预应力混凝土管桩的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预应力混凝土管桩的制造方法，属建筑工程材料技术领域。首先按比例称量硅酸盐水泥、复合超细粉、砂、碎石、水和复合减水剂，将称量的砂倒入搅拌机中，并依次加入称量的硅酸盐水泥和复合超细粉，搅拌，然后加入称量的水，搅拌成水泥砂漿，再加入称量的复合减水剂，最后加入称量的碎石，得到混凝土。将混凝土澆注入管桩模具中，张拉钢筋，得到预应力，然后离心成型，得到预应力混凝土管桩；最后蒸气养护。本发明的制造方法，只需低温、常压下蒸气养护，生产设备简单，工艺便于控制，生产操作安全，节约了生产用地，降低了产品成本，提高了生产效率，减少了对环境的污染而且抗压推度高，抗冲击韧性好，断裂韧性高，耐久性好。

Description

一种预应力混凝土管桩的制造方法
技术領域
本发明涉及一种预应力混凝土管桩的制造方法，属建筑工程材料技术领域。 
背景技术
我国在建造高层与超高层建筑中，每年需要上亿米长的预应力混凝土管桩。这些管桩生产时，用磨细石英砂掺入混凝土中，离心成型后需经过温度为85℃、恒温4小时初蒸；然后将管桩脫模，脫模管桩再进入高压釜蒸压。经180℃、10小时蒸压养护之后，得到预应力混凝土管桩产品，強度等级为国标C80。 
上述高压釜蒸压的预应力混凝土管桩，设备投资大，能源消耗大，每米预应力混凝土管桩的制各成本多消耗1～2元/米、时；而且生产时安全隐患多。 
发明内容
本发明的目的是提出一种预应力混凝土管桩的制造方法，改变已有混凝土管桩的配料和生产工艺，使生产工艺简便易于操作，并节省能源和资源，降低产品成本。 
本发明提出的预应力混凝土管桩的制造方法，包括以下各步骤： 
(1)按以下质量百分比称量原料： 
Figure DEST_PATH_GSB00000507873600011
(2)将称量的砂倒入搅拌机中，并依次加入称量的硅酸盐水泥和复合超细粉，搅拌1～2分钟，然后加入称量的水，搅拌成水泥砂漿，再加入称量的复合减水剂，搅拌1分钟，最后加入称量的碎石，搅拌1～2分钟，得到混凝土； 
(3)将上述混凝土澆注入管桩模具中，张拉钢筋，得到预应力，然后离心成型，得到预应力混凝土管桩； 
(4)将离心成型的预应力混凝土管桩放入蒸气养护池中养护，2小时内升温至85℃～90，保温4～5小时，静放冷却至室温。 
本发明提出的预应力混凝土管桩的制造方法，以燃煤电厂排放烟雾中回收的微珠及天然沸石超细粉为复合掺合料；以氨基磺酸系、萘系高效减水剂及天然沸石超细粉配制复合减水剂，配制預应力混凝土管桩。离心成型后，经过常压蒸养，其混凝土强度可达100MPa， 最高达到了110MPa，強度等级超过了C90的混凝土。其优点如下： 
1、本发明的混凝土管桩的制造方法，只需低温、常压下蒸气养护，生产设备简单，工艺便于控制，生产操作安全。 
2、本发明的制造方法，免去了已有技术中的高温高压蒸养的设备投资，如高压反应釜、高圧鍋炉等设备，而且节约了生产用地，因此降低了产品成本，比原来生产工艺降低生产成本5～6元/m3。 
3、本发明的制造方法，生产周转快，与原来工艺相比，由于免除了高温高压蒸养，每批产品的生产周期可以缩短10小时以上，提高了生产效率。 
4、本发明的制造方法，由于免去了高温高圧蒸养，因而节省了大量资源和能源，并减少了CO2的排放，减少了对环境的污染。 
5、使用本发明方法制造的混凝土管桩，其抗压強度高，抗冲击韧性好，断裂韧性高，耐久性好。 
具体实施方式
本发明提出的预应力混凝土管桩的制造方法，包括以下各步骤： 
(1)按以下质量百分比称量原料： 
所述的复合超细粉由微珠超细粉和沸石超细粉组成，微珠超细粉和沸石超细粉的质量比为∶微珠超细粉∶沸石超细粉＝7∶1～8∶1， 
所述的复合减水剂由萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和天然沸石超细粉组成，萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和天然沸石超细粉的质量比为∶萘系减水剂∶氨基磺酸系减水剂∶天然沸石超细粉＝1∶2∶1，萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂含固量均为40％，减水率大于25％； 
(2)将称量的砂倒入搅拌机中，并依次加入称量的硅酸盐水泥和复合超细粉，搅拌1～2分钟，然后加入称量的水，搅拌成水泥砂漿，再加入称量的复合减水剂，搅拌1分钟，最后加入称量的碎石，搅拌1～2分钟，得到混凝土； 
(3)将上述混凝土澆注入管桩模具中，张拉钢筋，得到预应力，然后离心成型，得到预应力混凝土管桩； 
(4)将离心成型的预应力混凝土管桩放入蒸气养护池中养护，2小时内升温至85℃～90℃，保温4～5小时，静放冷却至室温。 
上述制造方法中，天然沸石超细粉为斜发沸石或絲光沸石，其离子交換容量(CEC)大于120mmol/100克，超细粉的平均粒径≤12μm。 
本发明的预应力混凝土管桩的制造方法中，所用的复合超细粉中，微珠超细粉的平均粒径为1.2μm。沸石超细粉为氨离子型的天然沸石粉。其中的微珠超细粉具有减水和增強作用；天然沸石粉也有增強作用，可以提高混凝土強度。天然沸石粉能吸附并缓慢释放高效减水剂，使混凝土拌合物保塑。而且天然沸石粉还能适当提高混凝土的粘度，降低离心成型后的浮漿。 
以下介绍本发明方法的实施例： 
实施例1 
制造1立方米混凝土的预应力混凝土管桩，配料比例如下(以公斤计)： 
水泥   复合超细粉  砂      碎石    水    复合减水剂 
330    90          750     1300    92    11 
上述复合超细粉中，微珠超细粉为8份，斜发沸石超细粉1份。上述复合减水剂中萘系减水剂为1份，氨基磺酸系减水剂为2份，天然沸石超细粉为1份。 
将上述混凝土配料的砂、水泥、复合超细粉先后投入搅拌机中，搅拌均匀后，加入配料的水，搅拌均匀后，再加入复合减水剂，搅拌成流动性砂漿。投入配料的碎石，搅拌均匀后，得到混凝土拌合物。澆注入模后，張拉钢筋，离心成型后，放入蒸养池中，进行常圧蒸养；并将10x10x10cm的试件同时放入蒸养池中，进行同条件的常压蒸养。温度为85℃、恆温4-5小时。试件出池后，冷却至室温，进行抗压強度试验，強度为100MPa。达到了国标C90的高強度。 
实施例2 
制造1立方米混凝土的预应力混凝土管桩，配料比例如下(以公斤计)： 
水泥    复合超细粉    砂     碎石    水    复合减水剂 
320     100           750    1300    92    10 
上述复合超细粉中，微珠超细粉为8份，天然沸石超细粉2份。上述复合减水剂中萘系减水剂为1份，氨基磺酸系减水剂为2份，絲光沸石超细粉为1份。 
进行常压蒸养。温度为85℃、恆温4-5小时。试件的抗压強度为98MPa。达到了国标C90的高強度。 
实施例3 
制造1立方米混凝土的预应力混凝土管桩，配料比例如下(以公斤计)： 
水泥    复合超细粉    砂     碎石    水    复合减水剂 
340     80            750    1300    92    11 
上述复合超细粉中，微珠超细粉为75kg，天然沸石超细粉为5kg。 
复合减水剂按上述(2)中比例，氨基磺酸系减水剂(含固量40％)2份，萘系高效减水剂(含固量40％)1份，天然沸石超细粉1份，调配成液体复合减水剂，用量为11kg， 相当于水泥与复合超细粉总量的2.6％。 
混凝土试件经温度为85℃、恆温4-5小时的常压蒸养，出池強度为110MPa。 
以下是对本发明方法制造的预应力混凝土管桩与已有的经两阶段养护的预应力混凝土管桩的性能对比： 
蒸养的与蒸养蒸压预应力混凝土管桩的比较(kg/m3) 
序号  工艺      水泥       复合超细粉  砂      碎石   水   复合减水剂 
1     蒸养      340        80          750     1300   92   10 
2     蒸养蒸圧  310(靡细砂)140         720     1350   130  10(萘系) 
上述对比中，1号的混凝土试件经温度为85℃、恆温4-5小时的常压蒸养，出池強度105MPa，弹性模量E＝43.65x103MPa，CL-扩散系数＝1.76598x10-8c m2/sec。 
2号的混凝土试件经温度为85℃、恆温4小时的常压蒸养，強度为45MPa，再進入高压釜蒸压，温度为180℃、恆温10小时的高温高压蒸养，強度为95MPa，弹性模量E＝37.36x103MPa，CL-扩散系数＝2.35791x10-8cm2/sec。 
从对比实例中可以看出，本发明方法制造的预应力混凝土管桩，在节省资源、节省能源及二氧化碳低排放等方面均优于原蒸养蒸压的工艺，最后制造的管桩的性能也优于原工艺，成本也低于原工艺。 
本发明的上述实施例和对比例中，所用的微珠超细粉由昆明微珠公司生产，天然沸石超细粉由浙江金华欣生沸石公司产品。萘系减水剂为上海巴斯福公司产品，氨基磺酸系减水剂由深圳正强商品混凝土公司生产。所用两种减水剂的固含量均为40％，减水率大于25％。 

Claims (2)

1.一种预应力混凝土管桩的制造方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：
(1)按以下质量百分比称量原料：
Figure DEST_PATH_FSB00000507873500011
所述的复合超细粉由微珠超细粉和沸石超细粉组成，微珠超细粉和沸石超细粉的质量比为∶微珠超细粉∶沸石超细粉＝7∶1～8∶1，
所述的复合减水剂由萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和天然沸石超细粉组成，萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和天然沸石超细粉的质量比为∶萘系减水剂∶氨基磺酸系减水剂∶天然沸石超细粉＝1∶2∶1，萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂含固量均为40％，减水率大于25％；
(2)将称量的砂倒入搅拌机中，并依次加入称量的硅酸盐水泥和复合超细粉，搅拌1～2分钟，然后加入称量的水，搅拌成水泥砂漿，再加入称量的复合减水剂，搅拌1分钟，最后加入称量的碎石，搅拌1～2分钟，得到混凝土；
(3)将上述混凝土澆注入管桩模具中，张拉钢筋，得到预应力，然后离心成型，得到预应力混凝土管桩；
(4)将离心成型的预应力混凝土管桩放入蒸气养护池中养护，2小时内升温至85℃～90℃，保温4～5小时，静放冷却至室温。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于其中所述的天然沸石超细粉为斜发沸或絲光沸石，其离子交換容量大于120mmol/100克，超细粉的平均粒径≤12μm。 
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Owner name: SHENZHEN TONGCHENG NEW MATERIALS TECHNOLOGY CO., L

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Address after: 518001 Guangdong province Shenzhen city Nanshan District high tech park, South Road No. 009 China Development Institute of science and technology incubator building, Room 102

Applicant after: Shenzhen Tongcheng New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 100084 room 5, unit 201, East 8, Tsinghua University, Beijing, Haidian District

Applicant before: Feng Naiqian

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