CN104261781B - 管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法 - Google Patents

管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管桩水泥及其制备方法,其中,所述制备方法包括:(1)将粗砂、碎石、石膏、石英尾砂和水混合,得到浆料A1;(2)将水泥熟料和外加剂加入浆料A1中混合,得到管桩水泥;其中,相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为5‑30重量份,所述碎石的用量为5‑30重量份,所述水的用量为10‑50重量份,所述外加剂的用量为2‑20重量份,所述石膏的用量为10‑25重量份,所述石英尾砂的用量为5‑15重量份。本发明还提供了一种水泥管桩及其制备方法。通过上述设计,使得制得的水泥管桩实现了成本较低,且性能良好的效果。

Description

管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法
技术领域
本发明涉及管桩材料领域,具体地,涉及一种管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法。
背景技术
水泥管桩在日常的生产生活中应用极为广泛,在房屋等建筑行业应用更为普遍,且大多的水泥管桩均为通过水泥添加石膏等制得。在生产中,由于工业生产的特殊性,往往会产生大量的石英尾砂等废渣,且粗砂和碎石在生活中也极为普遍,且应用并不广泛,因而若能在其中添加粗砂、碎石和石英尾砂等,则会大大降低生产成本。但是随意添加这类物质,往往会降低水泥管桩的强度等级,大大降低生产质量。
因此,提供一种能降低生产成本,且能保证制得的水泥管桩的质量甚至使得制得的水泥管桩的强度等指标更为良好的管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的在于提供一种可以降低生产成本,且能保证制得的水泥管桩的质量甚至使得制得的水泥管桩的强度等指标更为良好的管桩材料及其制备方法和水泥管桩及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种管桩材料的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将粗砂、碎石、石膏、石英尾砂和水混合,得到浆料A1;
(2)将水泥熟料和外加剂加入浆料A1中混合,得到管桩材料;其中,
相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为5-30重量份,所述碎石的用量为5-30重量份,所述水的用量为10-50重量份,所述外加剂的用量为2-20重量份,所述石膏的用量为10-25重量份,所述石英尾砂的用量为5-15重量份。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的管桩材料。
本发明还提供了一种水泥管桩的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将上述的管桩材料浇注入模后进行初养护;
(2)初养护后进行脱模,得到管桩胚体;
(3)将管桩胚体进行蒸汽养护,得到管桩。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的水泥管桩。
本发明通过在水泥熟料中以一定比例添加粗砂、碎石和石英尾砂,从而可以大大降低水泥熟料及石膏的用量,并将一些工业废渣得到利用,从而大大降低产品的生产成本,同时,通过按规定比例进行添加粗砂、碎石和石英尾砂,不仅不会使得制得的水泥管桩质量降低,而且还会使得制得的水泥管桩质量得到一定的提高,使得水泥管桩的性能更为良好,达到节省材料且一定程度上提高产品的性能的效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种管桩材料的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将粗砂、碎石、石膏、石英尾砂和水混合,得到浆料A1;
(2)将水泥熟料和外加剂加入浆料A1中混合,得到管桩材料;其中,相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为5-30重量份,所述碎石的用量为5-30重量份,所述水的用量为10-50重量份,所述外加剂的用量为2-20重量份,所述石膏的用量为10-25重量份,所述石英尾砂的用量为5-15重量份。
上述技术方案通过在水泥熟料中以一定比例添加粗砂、碎石和石英尾砂,从而可以大大降低水泥熟料及石膏的用量,并将一些工业废渣得到利用,从而大大降低产品的生产成本,同时,通过按规定比例进行添加粗砂、碎石和石英尾砂,不仅不会使得制得的水泥管桩质量降低,而且还会使得制得的水泥管桩质量得到一定的提高,使得水泥管桩的性能更为良好,达到节省材料且一定程度上提高产品的性能的效果。
为了使得制得的管桩材料具有更好的使用性能,在本发明的一种优选的实施方式中,相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为10-20重量份,所述碎石的用量为10-20重量份,所述水的用量为20-35重量份,所述外加剂的用量为5-15重量份,所述石膏的用量为15-20重量份,所述石英尾砂的用量为8-12重量份。
所述水泥熟料可以为本领域常规使用的水泥熟料的类型,例如,可以为硅酸盐水泥熟料或者是铝酸盐水泥熟料,当然,为了得到更好的使用性能,在本发明的一种更为优选的实施方式中,所述水泥熟料可以选择为硅酸盐水泥熟料。
所述碎石可以为本领域常规使用的碎石类型,当然,为了保证制得的管桩材料在制备水泥管桩时可以具有更好的效果,在本发明的一种更为优选的实施方式中,所述碎石可以选择为石灰岩和/或辉绿岩碎石。
所述细砂可以为常规使用的细砂,但是,为了保证制得的管桩材料具有更好的使用效果,且更易于与其他物质进行混合,在本发明的一种优选的实施方式中,所述粗砂细度模数优选为2.3-3.4,含泥量小于1%;
所述石英尾砂为生产中常规产生的石英尾砂,当然,为了避免因石英尾砂中含硅量过低导致制得的水泥效果较差,在本发明的一种更为优选的实施方式中,所述石英尾砂中的二氧化硅含量不小于70重量%。
所述外加剂可以为本领域常规使用的外加剂类型,例如,可以为稳泡剂、减水剂、早强剂或加气剂中的一种或多种,在本发明的一种优选的实施方式中,所述外加剂可以选择为减水剂。优选的情况下,所述减水剂为氨基酸盐类或聚丙烯酸盐类中的一种或多种。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的管桩材料。
本发明还提供了一种水泥管桩的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将上述管桩材料浇注入模后进行初养护;
(2)初养护后进行脱模,得到管桩胚体;
(3)将管桩胚体进行蒸汽养护,得到管桩。
步骤(1)中的初养护过程可以按照本领域常规使用的方式进行即可,时间和温度可以按照本领域的常规方式进行设置,当然,为了使制得的水泥管桩的性能更好,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤(1)中的初养护过程可以设置为包括:
(I)升温过程:以20-30℃/h的速度升温至65-75℃;
(II)恒温过程:置于65-75℃的恒温下养护2-4h;
(III)降温过程:以30-40℃/h的速度降温至20-25℃。
蒸汽养护过程可以按照本领域常规的操作方式进行操作,例如,在本发明的一种更为优选的实施方式中,步骤(3)中的蒸汽养护可以设置为置于水蒸气饱和、蒸汽压力为0.8-1.2MPa、温度为160-200℃的环境下,养护2-4h。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的水泥管桩。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,所述粗砂为苏州雄基建材有限公司生产的细度模数为3.1,含泥量小于1%的常规市售粗砂,所述碎石为山东亚圣石材有限公司生产的石灰岩,所述石膏为广西浙创化工有限公司生产的常规市售的超细石膏粉,所述石英尾砂为长兴华林石英砂有限公司生产的二氧化硅含量为75%的常规市售品,所述水泥熟料为灵寿县华亿矿产品加工厂生产的常规市售硅酸盐水泥熟料,所述减水剂为青岛虹厦高分子材料有限公司生产的型号为HS的常规市售品。
实施例1
将10g粗砂、10g碎石、15g石膏、8g石英尾砂和20g水混合,得到浆料A1;将100g水泥熟料和5g减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)加入浆料A1中混合,得到管桩材料;将管桩材料浇注入模后以20℃/h的速度匀速升温至65℃,后置于65℃的恒温下养护2h,再以30℃/h的速度匀速降温至20℃;然后将管桩材料脱模,得到管桩胚体;将管桩胚体置于水蒸气饱和,蒸汽压力为0.8MPa,温度为160℃的环境下,养护2h,制得水泥管桩M1。
实施例2
将20g粗砂、20g碎石、20g石膏、12g石英尾砂和35g水混合,得到浆料A1;将100g水泥熟料和15g减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)加入浆料A1中混合,得到管桩材料;将管桩材料浇注入模后以30℃/h的速度匀速升温至75℃,后置于75℃的恒温下养护4h,再以40℃/h的速度匀速降温至25℃;然后将管桩材料脱模,得到管桩胚体;将管桩胚体置于水蒸气饱和,蒸汽压力为1.2MPa,温度为200℃的环境下,养护4h,制得水泥管桩M2。
实施例3
将15g粗砂、15g碎石、18g石膏、10g石英尾砂和30g水混合,得到浆料A1;将100g水泥熟料和10g减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)加入浆料A1中混合,得到管桩材料;将管桩材料浇注入模后以25℃/h的速度匀速升温至70℃,后置于70℃的恒温下养护3h,再以35℃/h的速度匀速降温至25℃;然后将管桩材料脱模,得到管桩胚体;将管桩胚体置于水蒸气饱和,蒸汽压力为1.0MPa,温度为180℃的环境下,养护3h,制得水泥管桩M3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备,不同的是,所述粗砂的用量为5g,所述碎石的用量为5g,所述石膏的用量为10g,所述石英尾砂的用量为5g,所述水的用量为10g,所述减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)的用量为2g,制得水泥管桩M4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备,不同的是,所述粗砂的用量为30g,所述碎石的用量为30g,所述石膏的用量为25g,所述石英尾砂的用量为15g,所述水的用量为50g,所述减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)的用量为20g,制得水泥管桩M5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,所述粗砂的用量为1g,所述碎石的用量为1g,所述石膏的用量为5g,所述石英尾砂的用量为2g,所述水的用量为2g,所述减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)的用量为1g,制得水泥管桩D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,所述粗砂的用量为50g,所述碎石的用量为50g,所述石膏的用量为50g,所述石英尾砂的用量为30g,所述水的用量为80g,所述减水剂(主要成分为木质素磺酸钙类)的用量为30g,制得水泥管桩D2。
对比例3
嘉善县凤桐新泾水泥制品厂生产的型号为PTC-500(70)-12的常规市售水泥管桩D3。
测试例
将上述制得的M1-M5和D1-D3按照GB13476-2009分别测定脱模强度和强度等级,得到的结果如表1所示。
表1
编号 脱模强度(MPa) 强度等级
M1 73 C130
M2 72 C125
M3 76 C135
M4 52 C105
M5 49 C100
D1 32 C30
D2 24 C40
D3 47 C80
通过表1可以看出,在本发明范围内制得的水泥管桩,其脱模强度及强度等级均优于常规市售水泥管桩,在本发明范围外制得的水泥管桩则性能明显较差且低于常规市售水泥管桩,在本发明优选范围内制得的水泥管桩则各项性能更优,因此,可以看出,通过本发明制得的水泥管桩达到了节省成本,且性能较优的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种管桩材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将粗砂、碎石、石膏、石英尾砂和水混合,得到浆料A1;
(2)将水泥熟料和外加剂加入浆料A1中混合,得到管桩材料;其中,
相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为5-30重量份,所述碎石的用量为5-30重量份,所述水的用量为10-50重量份,所述外加剂的用量为2-20重量份,所述石膏的用量为10-25重量份,所述石英尾砂的用量为5-15重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,相对于100重量份的所述水泥熟料,所述粗砂的用量为10-20重量份,所述碎石的用量为10-20重量份,所述水的用量为20-35重量份,所述外加剂的用量为5-15重量份,所述石膏的用量为15-20重量份,所述石英尾砂的用量为8-12重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述水泥熟料为硅酸盐水泥熟料;
所述碎石为石灰岩和/或辉绿岩碎石。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述粗砂细度模数为2.3-3.4,含泥量小于1%;
所述石英尾砂中的二氧化硅含量不小于70重量%。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述外加剂为减水剂。
6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制得的管桩材料。
7.一种水泥管桩的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将权利要求6中所述的管桩材料浇注入模后进行初养护;
(2)初养护后进行脱模,得到管桩胚体;
(3)将管桩胚体进行蒸汽养护,得到管桩。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其中,步骤(1)中的初养护过程包括:
(I)升温过程:以20-30℃/h的速度升温至65-75℃;
(II)恒温过程:置于65-75℃的恒温下养护2-4h;
(III)降温过程:以30-40℃/h的速度降温至20-25℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其中,步骤(3)中的蒸汽养护为置于水蒸气饱和、蒸汽压力为0.8-1.2MPa、温度为160-200℃的环境下,养护2-4h。
10.一种根据权利要求7-9中任意一项所述的制备方法制得的水泥管桩。
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