CN102603233A - 一种高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，属于建筑领域，尤其适用于具有防腐蚀耐久性设计要求的高性能预应力桩。本发明用高性能混凝土由水泥、黄砂、碎石、高性能减水剂、矿物掺合料、水组成，所述混凝土强度等级大于或等于C60；采用降低水胶比、复掺矿物掺合料的方式提高混凝土致密性和改变内部结构；采用改变养护工艺，去除高温高压养护的方法，提高混凝土自身的耐久性、延长桩身寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种凝土桩的制备方法空心桩，特别是涉及一种高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法。
背景技术
当前我国通常采用高压蒸养生产的高强混凝土离心桩，桩身混凝土的耐久性能与普通的混凝土有较大区别。在较高温度下的养护会降低硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透的能力。这说明蒸养的混凝土构件比自然养护的构件更容易发生耐久性问题。目前广泛使用的掺磨细砂、采用蒸压工艺生产的预应力高强混凝土(HPHC)管桩的耐久性较低，不宜用于干湿循环条件下有抗冻、抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀等要求的桩基工程；蒸压工艺是造成管桩混凝土微缺陷增多、耐久性差的主要因素。大量的试验证明，现行HPHC管桩混凝土的耐久性并非如人们想象的那样好，虽然强度已高达90MPa以上，但是其耐久性指标却出乎意料的低。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的是为了克服现有的技术不足之处，提供一种能够在常压下蒸汽养护，强度和耐久性能都大幅提高的一种预应力混凝土离心桩的生产制备方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，所述混凝土桩的原料为高性能混凝土，所述高性能混凝土包括水泥、黄砂、碎石、高性能减水剂、矿物掺合料、水，所述混凝土强度等级高于C60，水胶比选取为0.22～0.26，复掺矿物掺合料的掺量为10％～30％，水泥和矿物掺合料作为胶凝材料，总胶凝用量为440kg～550kg；高性能减水剂用量为5kg～12kg，黄砂用量为640kg～850kg，碎石用量为1020kg～1300kg，制备方法包括如下步骤：
(1)、制备钢筋笼骨架并放入模具内，模具上要涂脱模剂；
(2)、加水前先将外加剂加入水中，然后按照黄砂、水泥、掺合料、石子和水的顺序添加到搅拌机进行搅拌直至搅拌均匀；
(3)、将搅拌好的高性能混凝土喂入到钢模中，对钢筋进行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
(4)、放入离心机进行离心至混凝土桩成型，并倒出余浆；
(5)、在40℃的温度条件下进行静置2小时，然后升温1.5小时达到80℃～90℃，然后恒温5小时。
在本发明的具体实施例子中，所述述胶凝材料为52.5强度等级的水泥和矿物掺合料的混合物。
在本发明的具体实施例子中，所述矿物掺合料为超细矿粉、粉煤灰、矿粉或硅灰的一种或两种以上的混合物。
在本发明的具体实施例子中，所述高性能减水剂为减水率25％以上，含气量小于2.5％的减水剂。
在本发明的具体实施例子中，所述黄砂为细度模数为2.3～3.0的II级天然砂或人工砂。
在本发明的具体实施例子中，所述碎石为5～20mm或5～25mm的连续粒级碎石，含泥量要求不大于0.5％，泥块含量为0，压碎指标不大于10％，针片状不大于5％。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法具有以下优点：
1、一般预制桩的生产工艺，混凝土的养护需要大量的蒸汽，需蒸压养护所耗的蒸汽占总耗汽量的三分之二。因此，只采用常压养护可减少煤的消耗，大量节约能源。
2、本发明所述高性能混凝土的耐久性能指标：
a)抗冻性：抗冻等级≥F300(快冻法)；
b)电通量(龄期56d)≤1000C(视不同的材料配合比而定)；达到Q-IV要求
c)氯离子迁移系数(RCM法，龄期84d)：≤(2.0～2.5)×10-12m2/s达到RCM-IV要求。
3、本发明还缩短了混凝土桩的生产周期，提高了生产效率。蒸压养护工序的时间需要9-12小时，省去此工序后混凝土桩的周期缩短了。并能够节省前期的设备投入，大大提高了生产管理的安全系数。
具体实施方式
下面结合具体数据给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
具体实施方法
实施例1
生产预应力混凝土离心桩，所述的混凝土配合比由胶凝材料，砂，碎石，高性能减水剂和水组成，胶凝材料为水泥和矿粉、硅灰的混合物，其中水灰比为0.24，胶凝材料的总量为530；砂的细度模数为2.7，砂率为36％；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5％；外加剂为高性能聚羧酸减水剂其掺量为总胶凝材料的1.5％；其中所述的矿粉掺量为胶凝材料的15％，硅灰的掺量为胶凝材料的8％。
生产过程：
制备钢筋笼骨架并放入相应模具内，模具上要涂脱模剂；
加水前先将外加剂加入水中，然后按照黄砂、水泥、掺合料、石子和水的顺序添加到搅拌机进行搅拌直至搅拌均匀；
将搅拌好的高性能混凝土喂入到钢模中，对钢筋进行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
放入离心机进行离心至混凝土桩成型，并倒出余浆；
在40℃的温度条件下进行静置2小时，然后升温1.5小时达到85℃，然后恒温5小时。降温速度控制在20℃/h。养护结束后，脱模即可得到成品。
实施例2
生产预应力混凝土离心桩，所述的混凝土配合比由胶凝材料，砂，碎石，高性能减水剂和水组成，胶凝材料为水泥和超细矿粉、硅灰的混合物，其中水灰比为0.25，胶凝材料的总量为510；砂的细度模数为2.7，砂率为36％；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5％；外加剂为高性能聚羧酸减水剂其掺量为总胶凝材料的1.5％；其中所述的超细矿粉掺量为胶凝材料的15％，硅灰的掺量为胶凝材料的8％。
生产过程：
制备钢筋笼骨架并放入相应模具内，模具上要涂脱模剂；
加水前先将外加剂加入水中，然后按照黄砂、水泥、掺合料、石子和水的顺序添加到搅拌机进行搅拌直至搅拌均匀；
将搅拌好的高性能混凝土喂入到钢模中，对钢筋进行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
放入离心机进行离心至混凝土桩成型，并倒出余浆；
在40℃的温度条件下进行静置2小时，然后升温1.5小时达到85℃，然后恒温5小时。降温速度控制在20℃/h。养护结束后，脱模即可得到成品。
实施例3
生产预应力混凝土离心桩，所述的混凝土配合比由胶凝材料，砂，碎石，高性能减水剂和水组成，胶凝材料为水泥和硅灰的混合物，其中水灰比为0.25，胶凝材料的总量为500；砂的细度模数为2.7，砂率为36％；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5％；外加剂为高性能聚羧酸减水剂其掺量为总胶凝材料的1.5％；硅灰的掺量为胶凝材料的8％。
生产过程：
制备钢筋笼骨架并放入相应模具内，模具上要涂脱模剂；
加水前先将外加剂加入水中，然后按照黄砂、水泥、掺合料、石子和水的顺序添加到搅拌机进行搅拌直至搅拌均匀；
将搅拌好的高性能混凝土喂入到钢模中，对钢筋进行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
放入离心机进行离心至混凝土桩成型，并倒出余浆；
在40℃的温度条件下进行静置2小时，然后升温1.5小时达到90℃，然后恒温4.5小时。降温速度控制在20℃/h。养护结束后，脱模即可得到成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述混凝土桩的原料为高性能混凝土，所述高性能混凝土包括水泥、黄砂、碎石、高性能减水剂、矿物掺合料、水，所述混凝土强度等级高于C60，水胶比选取为0.22～0.26，复掺矿物掺合料的掺量为10％～30％，水泥和矿物掺合料作为胶凝材料，总胶凝用量为440kg～550kg；高性能减水剂用量为5kg～12kg，黄砂用量为640kg～850kg，碎石用量为1020kg～1300kg，制备方法包括如下步骤：
(1)、制备钢筋笼骨架并放入模具内，模具上要涂脱模剂；
(2)、加水前先将外加剂加入水中，然后按照黄砂、水泥、掺合料、石子和水的顺序添加到搅拌机进行搅拌直至搅拌均匀；
(3)、将搅拌好的高性能混凝土喂入到钢模中，对钢筋进行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
(4)、放入离心机进行离心至混凝土桩成型，并倒出余浆；
(5)、在40℃的温度条件下进行静置2小时，然后升温1.5小时达到80℃～90℃，然后恒温5小时。
2.根据权利要求1所述的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述述胶凝材料为52.5强度等级的水泥和矿物掺合料的混合物。
3.根据权利要求1所述的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述矿物掺合料为超细矿粉、粉煤灰、矿粉或硅灰的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述高性能减水剂为减水率25％以上，含气量小于2.5％的减水剂。
5.根据权利要求1所述的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述黄砂为细度模数为2.3～3.0的II级天然砂或人工砂。
6.根据权利要求1所述的高耐久性预应力离心混凝土桩的制备方法，其特征在于：所述碎石为5～20mm或5～25mm的连续粒级碎石，含泥量要求不大于0.5％，泥块含量为0，压碎指标不大于10％，针片状不大于5％。
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