CN108755664B - 一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置及加热方法。所说的加热装置包括以竖向钢筋为主筋的圆筒形的钢筋笼骨架，在主筋外侧呈螺旋状均匀缠绕有螺旋箍筋，螺旋箍筋上均匀分段缠绕绝缘导线，在钢筋笼骨架的主筋上安装有电温度计，绝缘导线与地面上的变压器相连，在主筋的外侧设有与主筋紧固连接的圆环形加强圈。桩身加热方法，包括：（1）安放加热装置；（2）灌注完毕后，将每段绝缘导线与变压器连接并接通电源，通过变压器将工作电压控制在安全范围内；（3）加热过程控制温度，停止加热后，开始自然养护。本发明为赤泥粉煤灰地质聚合物用于桩体材料提供了保障，实现了桩体的现场加热，可使桩体快速形成强度，以利于桩的质量。

Description

一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置及加热方法

技术领域

本发明涉及一种建筑桩的桩身加热装置和方法，具体就是一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩（RFP）的桩身加热装置及加热方法，属于废弃物综合利用和地基处理技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中产生的红褐色粉泥状含水的强碱性固体废弃物，据统计，每生产1t氧化铝将同时产生0.8~1.5t干赤泥。在我国，赤泥综合利用率很低，仅为4%，累积储量已达几亿吨。目前，大量的赤泥主要依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重污染。最大限度的减少赤泥的危害，实现赤泥多渠道、大规模的资源化利用已势在必行。关于赤泥综合利用的研究已得到学者们的广泛关注，也取得了一定科学和实践价值，如回收提取有价金属，利用赤泥生产水泥应用于混凝土，用于环境修复，制作陶瓷材料、玻璃等。但由于受到技术工艺的限制，大部分研究工作还处于实验室阶段，用于工程实际较少。若用于桩体材料则必须解决赤泥粉煤灰地质聚合物强度的快速生成问题，因为，赤泥粉煤灰地质聚合物的强度是逐渐形成的，用于桩体材料可能会由于早期强度过低，而影响桩身质量。研究表明，随着养护温度的提高，碱激发赤泥和粉煤灰能更快速的形成具有较高强度的地质聚合物。这一研究成果对赤泥粉煤灰地质聚合物用于桩身材料提供了有利条件，即采用桩身加热装置对赤泥粉煤灰地质聚合物桩体进行加热，可以快速得到具有较高强度的桩体，保证桩体质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置。

本发明的目的还在于提供一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热方法。

本发明的目的是这样实现的。一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置，包括圆筒形的钢筋笼骨架，所说的钢筋笼骨架以竖向钢筋为主筋，在主筋外侧呈螺旋状均匀缠绕有螺旋箍筋，螺旋箍筋上根据桩长均匀分段缠绕绝缘导线，绝缘导线与地面上的变压器相连，在主筋上安装有电子温度计,围绕在主筋外侧设有与主筋紧固连接的圆环形加强圈。

钢筋笼骨架可以根据桩的长度分段制作，安装使用时将各段焊接。

本发明给出的一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热方法，包括以下步骤：

（1）安放桩身加热装置

将制作好的加热装置放入钻孔内，然后灌注搅拌好的赤泥粉煤灰地质聚合物材料；

（2）桩体加热

灌注完毕后，将每段绝缘导线与变压器连接，通过开关与电源连接，连接完成后，合上开关，开始对桩体进行加热，通过变压器将现场工作电压控制在安全电压范围内，以控制加热过程和加热温度，实现赤泥-粉煤灰地质聚合物桩（RFP）桩体的现场加热；

（3）温度控制

加热过程中通过电子温度计监测并控制加热温度，加热温度控制在55-65℃，加热24-36小时后，停止加热，开始自然养护。

本发明的有益效果在于为赤泥粉煤灰地质聚合物用于桩体材料提供了保障，实现了桩体的现场加热，可使桩体快速形成强度，以利于桩的质量。加热装置简便、易制作，电压控制在安全范围内。

附图说明

图1是钢筋笼骨架结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是绝缘导线缠绕示意图。

图中标号代表的含义是：

1、主筋 2、圆环形加强圈 3、绝缘导线 4、螺旋箍筋 5、变压器 6、电子温度计。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明。

实施例

如图1所示，一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置，包括圆筒形的钢筋笼骨架，钢筋笼外圆直径小于桩径100-200mm，长度短于桩长0-500mm，钢筋笼骨架由4-6根竖向钢筋作为主筋1，在主筋1外侧呈螺旋状均匀缠绕有螺旋箍筋4，相邻每圈螺旋箍筋在竖向钢筋方向的间距为100-200mm，围绕在钢筋笼骨架主筋的外侧设有与主筋紧固连接的圆环形加强圈2，加强圈每隔两米设置一道，与主筋焊接固定。螺旋箍筋4上均匀缠绕绝缘导线，在钢筋笼骨架的主筋上安装有电温度计，绝缘导线与地面上的变压器相连，每圈导线缠绕间距不超过3mm，每段导线长度约68m，在地面上预留不少于1.0m的连接段，按照顺序编码，在钢筋笼骨架纵筋上固定适当数量的电子温度计，沿纵筋方向电子温度计的间距为1.0-2.0m，每个电子温度计在地面预留有不少于500mm连接导线，电子温度计按顺序标有编码标记。

利用本桩身加热装置对桩身加热方法，通过以下步骤完成：

（1）成孔：孔径400 mm，孔深10 m；

（2）制作桩身加热装置

制作钢筋笼骨架，其主要提供支撑作用，按照前述加热装置结构配筋，选取4根Φ12的竖向钢筋为主筋1，每隔两米布置一道圆环形加强圈2，制作成钢筋笼骨架。钢筋笼长度为9.5m，外径为300 mm。

（3）布置绝缘导线

按照前述加热装置的结构把绝缘导线3均匀缠绕在φ6螺旋箍筋4上，缠绕间距约为3 mm，每段导线的长度约为68m，在焊接好的钢筋笼上，均匀缠绕螺旋箍筋，箍筋间距约100mm（沿纵向每米均匀缠绕9.7m长的螺旋箍筋），按照不同的桩身长度，每段导线在地面的预留长度不少于1.0m，并按顺序编号，做好标记。留在地面的导线与变压器5相连，变压器选取24V，以保证安全；

（4）安装电子温度计

沿钢筋笼从下至上每间隔1.0m安装一电子温度计6，电子温度计可绑在主筋1上。电子温度计应按顺序编号，并做好标记；

（5）桩体加热：将制作好的加热装置安放钻孔内，灌注已拌好的赤泥粉煤灰地质聚合物材料, 灌注完毕后，将导线与变压器连接，并通过开关与电源连接。即可对桩体进行加热。

（6）温度控制：加热过程中，通过电子温度计监测并控制加热温度，加热温度控制可控制在60±5℃，加热24小时后停止加热，开始自然养护。

加热停止后通过桩身取芯检测桩体强度表明，24小时后桩体强度可达2.0MPa。

Claims (2)

1.一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热装置，其特征在于包括圆筒形的钢筋笼骨架，所述 钢筋笼骨架以竖向钢筋为主筋(1)，在主筋(1)外侧呈螺旋状均匀缠绕有螺旋箍筋(4)，螺旋箍筋(4)上根据桩长均匀分段缠绕绝缘导线(3)，在主筋(1)上安装有电子温度计(6)，通过电子温度计(6)监测并控制加热温度，加热温度控制在55-65℃；绝缘导线(3)与地面上的变压器(5)相连，在绝缘导线(3)与变压器(5)连接后，通过变压器将现场工作电压控制在安全电压范围内，围绕在主筋(1)的外侧设有与主筋紧固连接的圆环形加强圈(2)。

2.一种赤泥粉煤灰地质聚合物桩的桩身加热方法，包括以下步骤：

(1)安放桩身加热装置

将制作好的如权利要求1所述 加热装置放入钻孔内，然后灌注搅拌好的赤泥粉煤灰地质聚合物材料；

(2)桩体加热

灌注完毕后，将每段绝缘导线与变压器连接，通过开关与电源连接，连接完成后，合上开关，开始对桩体进行加热，通过变压器将现场工作电压控制在安全电压范围内，以控制加热过程和加热温度，实现赤泥-粉煤灰地质聚合物桩桩体的现场加热；

(3)温度控制

加热过程中通过电子温度计监测并控制加热温度，加热温度控制在55-65℃，加热24-36小时后，停止加热，开始自然养护。

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