CN102979085B - 一种免压蒸预应力高强混凝土管桩及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免压蒸预应力高强混凝土管桩及其生产方法，该管桩所用的混凝土由胶凝材料、减水剂、砂石组成，其中每立方米混凝土包含有420～500kg胶凝材料，胶凝材料由59～78.8％的硅酸盐水泥与21.2～41％的特种矿物掺合料组成；其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土、炉渣粉组成，特种矿物掺合料的各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉15～25％，超细石英砂粉5～10％，膨润土0.2～1％，炉渣粉1～5％。本发明的目的提供一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，该混凝土管桩只采用常压蒸汽养护和短期自然停放，无须进行高压蒸汽养护工艺就能达到使用要求，可降低煤耗，降低生产成本，减少烟气的排放，减轻企业的环保负担。

Description

一种免压蒸预应力高强混凝土管桩及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土管桩产品，特别是一种免压蒸预应力高强混凝土管桩。
背景技术
在经济高速发展的今天，能源紧张和环境污染已成为制约水泥制品行业发展的重要影响因素，继续进行技术改进和创新来提高能源的使用效果，降低生产成本，保护环境。
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水泥制品构件。在生产过程中，通常将胶凝材料与砂石混合搅拌，经过离心工艺，采用常压蒸汽养护工艺(80～85℃)和高压蒸汽养护工艺(压力1MPa，180～200℃)相结合的二次养护工艺进行养护而制得。其中，常压蒸汽养护工艺是管桩经过离心成型后在蒸汽条件下进行养护的方法，是促进水泥快速水化，混凝土迅速凝结并具有相应强度的养护工艺，具有养护时间短(6～7小时)，混凝土强度增长快(大于45MPa)的特点。高压蒸汽养护工艺，对于矿物掺合料与混凝土中碱的反应起到至关重要的作用，是促进管桩混凝土具有高强度(C80)的重要手段。同时，高压养护过程消耗大量的热能，而且煤碳的燃烧还会产生大量烟气，为使烟气的排放符合排放标准，不污染环境，还需要对烟气进行处理，大大提高了生产成本，加重生产企业的环保负担。
发明内容
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混凝土管桩，该混凝土管桩只采用常压蒸汽养护和短期自然停放，无须进行高压蒸汽养护工艺就能达到使用要求，可降低煤耗，降低生产成本，减少烟气的排放，减轻企业的环保负担。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，该管桩所用的混凝土由胶凝材料、减水剂、砂石组成，其特征在于：其中每立方米混凝土包含有420～500kg胶凝材料，所述的胶凝材料由59～78.8％的硅酸盐水泥与21.2～41％的特种矿物掺合料组成；其中所述特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土、炉渣粉组成，所述特种矿物掺合料的各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉15～25％，超细石英砂粉5～10％，膨润土0.2～1％，炉渣粉1～5％。
如上所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的超细矿渣粉为水淬矿渣粉，比表面积为800m2/kg以上。
如上所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的超细石英砂粉为二氧化硅含量大于80％的石英质材料，比表面积为800m2/kg以上。
如上所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的石英质材料由废玻璃或河砂磨制而成。
如上所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的炉渣粉由烧失量小于5％的锅炉炉渣磨制而成，比表面积为350m2/kg以上。
本发明所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于包括以下步骤：
取特种矿物掺合料和硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，并将其与砂石、减水剂和水搅拌成每立方含有420～500kg胶凝材料的混凝土，将钢筋笼与混凝土放入模具中，离心成型后静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护6～8小时，然后自然养护3～7天即可。
本发明管桩混凝土的抗压强度大于90MPa，管桩的抗弯性能和其它力学性能符合国家标准的要求。
本发明采用的减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂，它对于水泥粒子有很强的分散作用。对配制大流态混凝土，有早强、高强要求的现浇混凝土和预制构件，有很好的使用效果，可全面提高和改善混凝土的各种性能，广泛用于公路、桥梁、大坝、港口码头、隧道、电力、水利及工民建工程、蒸养及自然养护预制构件等。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：
本发明采用自制的特种矿物掺合料，采用常压蒸汽养护工艺以提高混凝土管桩的早期强度，再通过短期自然养护即可使PHC管桩混凝土的强度满足使用要求。本技术使用过程中可降低总养护煤耗，降低生产成本，减少烟气的排放，减轻企业的环保负担，且生产的混凝土管桩的各项性能明显提高。实验证明，上述管桩混凝土的抗压强度大于90MPa，抗弯性能满足国家标准的规定要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1
取90kg自制的特种矿物掺合料和330kg硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉20％，超细石英砂粉5％，膨润土0.2％，炉渣粉1％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有420kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护8小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。
实施例2
取100kg自制的特种矿物掺合料和340kg硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉20％，超细石英砂粉5％，膨润土0.2％，炉渣粉5％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有440kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护8小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。
实施例3
取120kg自制的特种矿物掺合料和320kg水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉20％，超细石英砂粉10％，膨润土0.5％，炉渣粉5％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有440kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护7小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。
实施例4
取130kg自制的特种矿物掺合料和330kg硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉25％，超细石英砂粉5％，膨润土0.2％，炉渣粉5％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有460kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护6小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。
实施例5
取140kg自制的特种矿物掺合料和340kg硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉25％，超细石英砂粉5％，膨润土1％，炉渣粉3％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有480kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护6小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。
实施例6
取140kg自制的特种矿物掺合料和360kg硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，其中特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土和炉渣粉组成，各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉25％，超细石英砂粉10％，膨润土1％，炉渣粉5％，并将其与其它混凝土辅料搅拌成每立方含有500kg胶凝材料的混凝土，通过离心成型，再将静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护6小时，然后自然养护3～7天即可得到本发明的混凝土管桩。

Claims (6)

1.一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，该管桩所用的混凝土由胶凝材料、减水剂、砂石和水组成，其特征在于：其中每立方米混凝土包含有420～500㎏胶凝材料，所述的胶凝材料由59～78.8%的硅酸盐水泥与21.2～41%的特种矿物掺合料组成；其中所述特种矿物掺合料由超细矿渣粉、超细石英砂粉、膨润土、炉渣粉组成，所述特种矿物掺合料的各组分占胶凝材料总量的比例为：超细矿渣粉15～25%，超细石英砂粉5～10%，膨润土0.2～1%，炉渣粉1～5%；所述的减水剂为非引气型减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的超细矿渣粉为水淬矿渣粉，比表面积为800m2/kg以上。
3.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的超细石英砂粉为二氧化硅含量大于80%的石英质材料，比表面积为800m2/kg以上。
4.根据权利要求3所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的石英质材料由废玻璃或河砂磨制而成。
5.根据权利要求1所述的一种免压蒸预应力高强混凝土管桩，其特征在于所述的炉渣粉由烧失量小于5%的锅炉炉渣磨制而成，比表面积为350m2/kg以上。
6.根据权利要求1所述免压蒸预应力高强混凝土管桩的生产方法,其特征在于包括以下步骤：
取特种矿物掺合料和硅酸盐水泥混合组成胶凝材料，并将其与砂石、减水剂和水搅拌成每立方含有420～500㎏胶凝材料的混凝土，将钢筋笼与混凝土放入模具中，离心成型后静停1～1.5小时，在养护温度为80～85℃的条件下用蒸汽养护6～8小时，然后自然养护3～7天即可。
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