CN1046660C - 掺磨细建筑砂生产预应力高强混凝土管桩的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种掺磨细建筑砂生产预应力高强混凝土管桩的工艺。其磨细建筑砂是指用普通建筑砂磨细至一定细度，并要求SiO2的含量在≥90%以上；本工艺是利用磨细建筑砂等量替代30%水泥生产预应力高强混凝土管桩(又称PHC管桩)的技术，获得的掺磨细建筑砂的PHC管桩及其管桩混凝土的性能达到并超过原不掺磨建筑砂的PHC管桩及其混凝土的性能。从而成本大大降低，对节约材料、能源、资金有重要意义。
Description
本发明涉及一种生产预应力高强混凝土管桩的工艺，特别是一种掺磨细建筑砂生产预应力高强混凝土管桩的工艺。
预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩)由于其具有优良的性能，从80年代后期由国外引进以来，目前已在我国建筑工程中开始广泛使用，但因其要用大量的水泥，故成本较高，较消耗能源。
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种利用磨细建筑砂等量代替30％水泥生产预应力高强混凝土管桩的工艺。
本发明的目的可以通过以下措施来达到；本发明制造工艺为，
a、将砂、石、水泥、磨细建筑砂、水和外加剂按配合比称量，然后进行投料和搅拌；
b、将预应力钢筋定长切断、镦头，然后和螺旋钢筋一起编织成钢筋笼，再后将此钢筋笼和端头板在钢模内组装；
c、经搅拌的混凝土混合料浇灌入钢模内；
d、进行预应力张拉；
e、离心成型；
f、管桩经初级蒸养后，进行预应力放张，同时在钢模中脱出，接着进行压蒸养护；
g、经压蒸养护的管桩检验即可出厂；
h、脱模后的钢模经清理、涂脱模剂后可返回继续使用。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到；投料和搅拌过程中，先采用100％磨细建筑砂加100％水泥，再加30％砂、石料投入搅拌40秒，再采用70％砂、石料加20％水和外加剂投入搅拌机搅拌40秒，最后采用80％水和外加剂投入搅拌机搅拌。所述的磨细建筑砂的比表面积≥4350m2/g,SiO2的含量≥90％，烧失量≤0.5％。所述的石材采用花岗碎石，粒径5～20mm，抗压强度≥140MPa，压碎指标≤10％，含泥量＜1％，水泥采用525#硅酸盐水泥，外加剂采用非引气型高效减水剂，预应力钢筋采用PC钢筋，抗拉强度1422.5MPa，屈服强度1275.3MPa，伸长率≥5％，松驰率≤1.5％。
本发明相比现有技术具有如下优点，获得的掺磨细建筑砂PHC管桩和管桩混凝土的性能达到并超过原PHC管桩及其混凝土的性能；同时成本大为降低，对节约材料能源、资金有重要意义。
图1为本发明的生产工艺流程图。
本发明下面将结合附图(实施例)作进一步详述：
参照图1，把砂、石、水泥、细磨建筑砂、水和外加剂这六种原材料分别用电子秤按混凝土配合比要求称量，按表1的投料程序和搅拌程序进行投料和搅拌；表1
| 搅拌时间 | 第一阶段40秒 | 第二阶段40秒 | 第三阶段70秒 |
| 投料搅拌程序 | 100％磨细建筑砂+100％水泥+30％砂、石料投入搅拌机搅拌 | 70％砂、石+20％水和外加剂投入搅拌机搅拌 | 80％水和外加剂投入搅拌机搅拌 |
将预应力钢筋按定长要求定长切断，镦头，然后和螺旋钢筋一起编织成钢筋笼，再后将此钢筋笼和端头板在钢模内组装；
经搅拌的混凝土混合料由布料机浇灌入钢模内；
按预应力PHC钢筋抗拉强度Δb×0.7的控制应力设定预应力张拉值，同时进行预应力张拉；
进行离心成型，离心工艺参数按表2的规定进行设定并执行；表2
| 管桩规格mm | 初速每分钟管桩转数/时间(分) | 中速每分钟管桩转数/时间(分) | 高速每分钟管桩转数/时间(分) | 备注 | |
| φ400×95 | 60/2.0 | 93/1.0 | 239/3.0 | 420/5.0 | 1 |
| φ500×100 | 62/1.5 | 90/0.5 | 230/3.5 | 375/4.5 | |
| φ500×125 | 62/2.0 | 90/0.5 | 230/3.5 | 384/4.5 | |
| φ600×110 | 54/2.5 | 85/1.5 | 220/3.0 | 345/4.5 | |
| φ400×95 | 56/2.0 | 90/1.0 | 240/3.0 | 422/5.0 | 2 |
| φ500×100 | 61/1.5 | 88/0.5 | 233/3.5 | 376/4.5 | |
| φ500×125 | 61/2.0 | 88/0.5 | 233/3.5 | 386/4.5 | |
| φ600×110 | 59/2.5 | 87/1.0 | 226/3.0 | 348/4.5 | |
| φ400×95 | 62/2.0 | 90/1.0 | 242/3.0 | 425/5.0 | 3 |
| φ500×100 | 60/1.5 | 87/0.5 | 230/3.5 | 378/4.5 | |
| φ500×125 | 60/2.0 | 87/0.5 | 230/3.5 | 385/4.5 | |
| φ600×110 | 58/2.5 | 86/1.0 | 228/3.0 | 350/4.5 | |
管桩经初级蒸养后，在蒸养池中起吊出池，然后进行预应力放张，同时管桩在钢模中脱离；初级蒸养和压蒸养护制度如下；
①初级蒸养：a、静停1.5小时：b、升温1.5小时；c、恒温时间4.5小时，恒温温度为65℃～70℃。
②压蒸养护：a、升温升压2小时；b、恒温恒压4.5小时，温度179～180℃，表压0.88～0.90MPa；c、降温降压3.5小时(春、夏、秋季)，冬季作适当调整；
经压蒸的管桩经检验即可进入堆放场地堆放或直接出厂使用；
脱模后的钢模经清理、涂脱膜剂后可返回继续使用。
用于磨细建筑砂的原砂质量要求：
1、含砂量必须≤0.3％；反之需加以清洗；
2、细度模数≥2.8；
3、云母、502等有害物质含量应≤行业标准JGJ53-92规定的标准；
4、磨细之前原砂的含水率处于1.5～3.0之间为宜。
磨细建筑砂的质量要求和质量控制：
1、磨细建筑砂的比表面积≥4350m2/g，比表面积采用透气法比表面积测定仪测定；
2、磨细建筑砂中SiO2的含量≥90％；二氧化硅百分含量采用氢氟酸挥发重量差减法；
3、磨细建筑砂的烧失量≤0.5％；
4、生产磨细建筑砂时比表面积每小时测定一次；
5、每批原砂进厂磨细时，需进行分析SiO含量；
6、使用磨细建筑砂生产PHC管桩时，对磨细建筑砂的比表面积SiO2含量、烧失量的抽检分析应符合表3要求；表3
| 项目 | 比表面积cm2/g | SiO2含量％ | 烧失量％ |
| 每周次数 | 3 | 1 | 1 |
原材料中的石材采用花岗碎石，粒径5～20mm，平均粒径为12mm左右，抗压强度≥140MP3，压碎指标≤10％，含泥量≤1％；砂采用硅质中砂，细度模数2.4～3.0,SiO2含量≥90％，含泥量(1％；水泥采用525#硅酸盐水泥；外加剂采用非引气型高效减水剂；预应力钢筋采用PC钢筋，抗拉强度1422.5MPa，屈服强度1275.3MPa，伸长率≥5％，松驰率≤1.5％。混凝土性能为：抗压强度≥80MPa，弹性模量3.92×10MPa。
掺磨细建筑砂PHC管桩混凝土力学性能
掺磨细建筑砂PHC管桩抗弯性能(Φ500×100)
| 蒸养-压蒸混凝土抗压强度(MPa) | 养蒸-压蒸混凝土抗弯强度(MPa) | 蒸养-压蒸混凝土高拉强度(MPa) |
| 114.8 | 7.67 | 6.44 |
| 国标开裂弯矩kN.m | 国标极限弯矩kN.m | 试验开裂弯矩kN.m | 试验极限弯矩kN.m |
| 144(B级) | 258(B级) | 174.0(平均值) | 284.68(平均值) |
Claims (3)
1、一种掺磨细建筑砂生产预应力高强混凝土管桩的工艺，其制造工艺为：
a、将砂、石、水泥、磨细建筑砂、水和外加剂按配合比称量，然后进行投料和搅拌；
b、将预应力钢筋定长切断、镦头，然后和螺旋钢筋一起编织成钢筋笼，再后将此钢筋笼和端头板在钢模内组装；
c、经搅拌的混凝土混合料浇灌入钢模内；
d、进行预应力张拉；
e、离心成型；
f、管桩经初级蒸养后，进行预应力放张，同时在钢模中脱出，接着进行压蒸养护；
g、经压蒸养护的管桩检验即可出厂；
h、脱模后的钢模经清理、涂脱模剂后可返回继续使用；
投料和搅拌过程中，先采用100％磨细建筑砂加100％水泥，再加30％砂、石料投入搅拌40秒，再采用70％砂、石料加20％水和外加剂投入搅拌机搅拌40秒，最后采用80％水和外加剂投入搅拌机搅拌。
2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的磨细建筑砂的比表面积≥4350m2/g,SiO2的含量≥90％，烧失量≤0.5％。
3、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的石材采用花岗碎石，粒径5～20mm，抗压强度≥140MPa，压碎指标≤10％，含泥量＜1％，水泥采用525#硅酸盐水泥，外加剂采用非引气型高效减水剂，预应力钢筋采用PC钢筋，抗拉强度1422.5MPa，屈服强度1275.3MPa，伸长率≥5％，松驰率≤1.5％。
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