CN105948666A - 一种混凝土管桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土管桩，所述混凝土管桩主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40‑60份、黄砂20‑30份、粉煤灰10‑20份、镍铁渣粉5‑7份、碎石10‑20份、纳米级轻度重钙粉4‑6份、减水剂4‑6份、缓凝剂5‑7份和沥青2‑4份。本发明的优点在于：本发明混凝土管桩采用纳米级轻度重钙粉，可进一步增强混凝土活性，提高混凝土的致密性，自填充，混凝土成型时因内部气体产生的毛细孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用缓凝剂，可避免混凝土快速凝结，导致膨胀组分形成的膨胀应力过大，进而提高了混凝土的抗裂性能；采用沥青，不仅具有防水作用，还具有防腐作用。
Description
技术领域
本发明涉及管桩制造技术领域，特别涉及一种混凝土管桩。
背景技术
众所周知，管桩在人们的日常生活中应用较为普遍，如桥墩、房屋的地基、大楼的楼基等等，管桩起到的作用是其它物体无法替换的。在管桩的实际使用过程中，由于管桩经常是深埋于地下，潮湿的环境会使得管桩的表面以及内部发生腐蚀，一旦腐蚀过渡，将会严重影响着管桩的结构强度和使用寿命，甚至会造成大楼、桥梁等的坍塌，造成严重的事故，对人们的生命财产构成极大的威胁。
针对上述现象，专利号CN 103482915 A提出了一种耐腐蚀的混凝土的配方及其制备方法，该配方包括硅酸碱、砂、石、水泥、粉煤灰、防腐油和水组成，各组分所占质量百分比如下：硅酸碱8%-12%、砂30%-35%、石25%-30%、水泥10%-15%、粉煤灰8%-12%、防腐油2%-4%和水8%-10%，通过该配方制成的混凝土管桩，具有材料搭配合理、方便制造和成本低廉等优点，能增强混凝土管桩耐腐蚀性且延长管桩的使用年限，确保了管桩的质量，为人们生命财产安全提供了保障；但其仍存在一定的缺陷：1.该配方制作混凝土管桩时，混凝土凝结速度过快，易于产生裂缝，影响混凝土管桩的质量；2.这种配方制作混凝土管桩，易发生混凝土碳化，进而使结构发生破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够耐腐蚀、提高抗碳化性能及抗裂强度的混凝土管桩。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种混凝土管桩，其创新点在于：所述混凝土管桩主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40-60份、黄砂20-30份、粉煤灰10-20份、镍铁渣粉5-7份、碎石10-20份、纳米级轻度重钙粉4-6份、减水剂4-6份、缓凝剂5-7份和沥青2-4份。
进一步地，所述的镍铁渣粉的比表面积为460-480m²/kg。
进一步地，所述的纳米级轻度重钙粉的粒度是1000-1500目。
进一步地，所述的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.2-3.8。
进一步地，所述的缓凝剂为木质素类或羟基羧酸盐类。
本发明的优点在于：本发明混凝土管桩，对现有混凝土管桩的配方作了改进，配方中采用的纳米级轻度重钙粉，可进一步增强混凝土活性，提高混凝土的致密性，自填充，混凝土成型时因内部气体产生的毛细孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用的缓凝剂，可避免混凝土快速凝结，导致膨胀组分形成的膨胀应力过大，进而提高了混凝土的抗裂性能；采用的沥青，不仅具有防水作用，还具有防腐作用；且本发明中各组分配比合理，进而提高了混凝土管桩整体的结构强度和使用寿命。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例混凝土管桩，主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40份、黄砂30份、粉煤灰20份、镍铁渣粉7份、碎石20份、纳米级轻度重钙粉6份、减水剂6份、木质素类7份和沥青4份；其中，所采用的镍铁渣粉的比表面积为460m²/kg；采用的纳米级轻度重钙粉的粒度是1000目，采用的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.2。
实施例2
本实施例混凝土管桩，主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40份、黄砂30份、粉煤灰20份、镍铁渣粉7份、碎石20份、纳米级轻度重钙粉6份、减水剂6份、木质素类7份和沥青4份；其中，所采用的镍铁渣粉的比表面积为480m²/kg；采用的纳米级轻度重钙粉的粒度是1500目，采用的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1: 3.8。
实施例3
本实施例混凝土管桩，主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40份、黄砂30份、粉煤灰20份、镍铁渣粉7份、碎石20份、纳米级轻度重钙粉6份、减水剂6份、木质素类7份和沥青4份；其中，所采用的镍铁渣粉的比表面积为470m²/kg；采用的纳米级轻度重钙粉的粒度是1250目，采用的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.5。
实施例4
本实施例混凝土管桩，主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥60份、黄砂20份、粉煤灰10份、镍铁渣粉5份、碎石10份、纳米级轻度重钙粉4份、减水剂4份、羟基羧酸盐类5份和沥青2份；其中，所采用的镍铁渣粉的比表面积为470m²/kg；采用的纳米级轻度重钙粉的粒度是1250目，采用的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.5。
实施例5
本实施例混凝土管桩，主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥50份、黄砂25份、粉煤灰15份、镍铁渣粉6份、碎石15份、纳米级轻度重钙粉5份、减水剂5份、羟基羧酸盐类6份和沥青3份；其中，所采用的镍铁渣粉的比表面积为470m²/kg；采用的纳米级轻度重钙粉的粒度是1250目，采用的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.5。
实施例1-5混凝土管桩是由下列步骤制备而成的：
（1）使用编制机械编制好钢筋笼，钢筋笼编制后装入所需要类型的管桩模具中，按照混凝土管桩的配方配置所需的铝酸盐水泥、黄砂、粉煤灰、镍铁渣粉、碎石、纳米级轻度重钙粉、减水剂、缓凝剂和沥青；
（2）将配置好的镍铁渣粉、碎石、纳米级轻度重钙粉和沥青放入搅拌机进行搅拌，搅拌时间为55-60s；
（3）向搅拌机中加入70wt%～90 wt%的水，继续搅拌，直至搅拌均匀；
（4）最后将铝酸盐水泥、黄砂、粉煤灰、减水剂和缓凝剂依次投入到搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为55-60s；
（5）将步骤（4）得到的混凝土灌注入步骤（1）中的管桩模具中，安装好模具盖，进行张拉、离心及混凝土管桩成型得到混凝土管桩。
下表1是本实施例1-3混凝土管桩各物质选用条件对比表。
下表1 本实施例1-3混凝土管桩各物质选用条件对比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 镍铁渣粉比表面积 | 460 m²/kg | 480 m²/kg | 470 m²/kg |
| 纳米级轻度重钙粉粒度 | 1000目 | 1500目 | 1250目 |
| 氨基磺酸盐高效减水剂质量份 | 1 | 1 | 1 |
| 聚羧酸高效减水剂质量份 | 3.2 | 3.8 | 3.5 |
表2为实施例1-3混凝土管桩成品的性能参数测试结果。
表2 实施例1-3混凝土管桩成品的性能参数测试结果
| 试验项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 抗裂等级 | ≥一级 | ≥一级 | ≥一级 |
| 裂缝降低系数 | 73% | 71% | 75% |
| 抗腐蚀系数k/% | 89.2% | 88.9% | 91.2% |
| 碳化深度/mm | `5 | 5 | 3 |
由上表可以看出，实施例1-3混凝土管桩的抗裂等级≥一级，裂缝降低系数＞70%，抗腐蚀系数＞85%，碳化深度≤5mm，因而提高了抗裂性能及抗碳化性，且耐腐蚀，进而提高了混凝土管桩的结构强度和使用寿命；同时，各实施例进行比较，实施例各项测试结果均优于其他两个实施例，因而实施例3为优选实施例。
下表3是实施例3-5混凝土管桩中各组分的对比表。
表3 实施例3-5混凝土管桩中各组分的对比
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 铝酸盐水泥 | 40 | 60 | 50 |
| 黄砂 | 30 | 20 | 25 |
| 粉煤灰 | 20 | 10 | 15 |
| 镍铁渣粉 | 7 | 5 | 6 |
| 碎石 | 20 | 10 | 15 |
| 纳米级轻度重钙粉 | 6 | 4 | 5 |
| 减水剂 | 6 | 4 | 5 |
| 缓凝剂 | 7 | 5 | 6 |
| 沥青 | 4 | 2 | 3 |
表4为实施例3-5混凝土管桩成品的性能参数测试结果。
表4 实施例3-5混凝土管桩成品的性能参数测试结果
| 试验项目 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 抗裂等级 | ≥一级 | ≥一级 | ≥一级 |
| 裂缝降低系数 | 75% | 77% | 78% |
| 抗腐蚀系数k/% | 91.2% | 90.9% | 93.2% |
| 碳化深度/mm | `3 | 4 | 2 |
由上表可以看出，实施例1-3混凝土管桩的抗裂等级≥一级，裂缝降低系数＞75%，抗腐蚀系数＞90%，碳化深度≤4mm，因而提高了抗裂性能及抗碳化性，且耐腐蚀，进而提高了混凝土管桩的结构强度和使用寿命；同时，各实施例进行比较，实施例各项测试结果均优于其他两个实施例，因而实施例5为优选实施例。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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 (5)
1.一种混凝土管桩，其特征在于：所述混凝土管桩主要是由下列质量份的组分制备而成：铝酸盐水泥40-60份、黄砂20-30份、粉煤灰10-20份、镍铁渣粉5-7份、碎石10-20份、纳米级轻度重钙粉4-6份、减水剂4-6份、缓凝剂5-7份和沥青2-4份。
2.根据权利要求1所述的混凝土管桩，其特征在于：所述的镍铁渣粉的比表面积为460-480m²/kg。
3.根据权利要求1所述的混凝土管桩，其特征在于：所述的纳米级轻度重钙粉的粒度是1000-1500目。
4.根据权利要求1所述的混凝土管桩，其特征在于：所述的减水剂由氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂混合而成，且氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂的质量比为1:3.2-3.8。
5.根据权利要求1所述的混凝土管桩，其特征在于：所述的缓凝剂为木质素类或羟基羧酸盐类。
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