CN111377630B - 镍碴制砂在phc混凝土管桩中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，针对现有技术的混凝土管桩成本较高，彼此间连接性能较差的问题，公开了镍碴制砂应用PHC混凝土管桩中的制备方法，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2400～2600Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为12～22%，增效剂用量为1～5%，细骨料用量为22～32%，粗骨料用量为40～52%，减水剂掺量为0.2～1.0%，其余用量为水。PHC混凝土管桩各成分之间紧密连接，成模前后管桩的尺寸变化小，且能降低PHC混凝土管桩的成本，更好的实现废物再利用，节能环保，加工工序简单。

Description

镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及镍碴制砂在PHC管桩混凝土中的应用。
背景技术
随着我国基础建设的快速发展，PHC管桩在建筑领域的应用越来越广泛。同时，建筑基础工程对PHC管桩混凝土的强度、性能等的要求也越来越高。砂是PHC管桩混凝土制备过程中必不可少的组分，现阶段，我国大部分管桩企业混凝土生产使用的都是天然砂。但是，随着天然砂的长期开采，也导致天然砂的资源日渐枯竭，同时开采对环境也造成了严重污染和破坏。目前，一些机制砂生产企业在产品生产过程中，不可避免的产生了大量的低品位机制砂，例如镍碴制砂，这些低品位机制砂的产生，由于不能对其合理利用，不仅会污染环境，也会造成资源的大量浪费，若在PHC管桩混凝土中对这些低品位机制砂加以充分合理利用，不仅解决了环境污染问题，同时也缓解了天然砂供应不足的现状，具有很大的经济效益和社会效益。
专利号CN201110120944.9，专利名称“一种高强高性能混凝土管桩的制备方法”，本发明涉及一种混凝土管桩的制备方法。一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)高强高性能混凝土的制备：按各原料的配比为，硅酸盐水泥340-500kg/m3、矿粉25-110kg/m3、偏高岭土30-90kg/m3、减水剂6-13kg/m3、河沙550-800kg/m3、碎石1200-1400kg/m3、水110-140kg/m3，将硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；2)带桩头的钢筋笼的制作，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；3)布料；4)然后进行纵向张拉；5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型；6)养护；7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
其不足之处在于，采用河沙作为原料成本较高，各成分的连接性能较差，成模前后管桩的尺寸变化较大。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的混凝土管桩成本较高，彼此间连接性能较差的问题，提供镍碴制砂应用PHC混凝土管桩中的制备方法，PHC混凝土管桩各成分之间紧密连接，成模前后管桩的尺寸变化小，且能降低PHC混凝土管桩的成本，实现废物利用，节能环保，加工工序简单。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2400～2600Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为12～22％，增效剂用量为1～5％，细骨料用量为22～32％，粗骨料用量为40～52％，减水剂掺量为0.2～1.0％，其余用量为水。
所述的PHC混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、改性增效剂投入到搅拌机内，搅拌30～40s，搅拌速度为300-400转/min；
3)再混：将水总量的80％～90％投入到搅拌机内，进行搅拌35～40s直至均匀，依次投入粗骨料、改性减水剂和剩余10％～20％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌60～90s，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂的质量分别为改性减水剂质量的2-4％，4-6％及8-12％；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
TEA试剂为三乙胺，TBTU试剂为多肽偶联试剂，DMF溶剂为二甲基甲酰胺，TEA试剂和TBTU试剂促进增效剂和改性减水剂的缩合反应，结合成一个整体，增加了碳酸钙与减水剂之间的连接性能，同时中间增加并延长分子链之中高效的保水结构，碳酸钙填充到水泥中，因此，PHC混凝土管桩在各材料整体的协同效果作用下，既具有稳定的支撑结构，也具有较强的保水性能和耐磨性能。
作为优选，所述胶凝材料为水泥。
作为优选，所述增效剂为改性碳酸钙粉料。
作为优选，所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
作为优选，所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
作为优选，所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂。
作为优选，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在80～90℃的条件下干燥4～6h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2～3倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量10％～15％的偶联剂，加热，搅拌反应3～6h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量2～8％聚丙烯酰胺，8％～12％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应2～4h，干燥即得成品。
碳酸钙粉的加入，首先发生CaCO3颗粒表面对Ca2+的物化吸附作用，由于这种吸附，导致在水化中C3S颗粒周围的Ca2+浓度降低，从而加速了C3S的水化，而C3S是水泥石强度的主要来源，所以混凝土的早期强度得到了提高。此外，碳酸钙粉与水泥之间可以相互发生填充效应，使颗粒间的空隙减少，空隙水量降低，自由水量增加，进而使PHC混凝土管桩的流变性能增大，解决了由于完全使用低品位机制砂造成的坍落度降低的问题。对碳酸钙粉料进行改性，聚丙烯酰胺吸水倍率高，吸水速度快，丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物保水性能好，避免了PHC混凝土管桩的开裂。
作为优选，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在90～120℃下反应2～3h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3-4:2-4:5-8:1-2；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至60～70℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在75～85℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应2～4h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为12-16:6-8:4-5:3-5:1。
反应所形成的的减水剂为改性减水剂，改性减水剂具有超支化型结构，共聚物分子密度更高，其流体力学体积小于传统梳型共聚物，同时超支化结构分子骨架的刚性高于直链型聚羧酸，在孔溶液中不易发生收缩，因此改性减水剂的水泥净浆呈现较低的粘性。综合考虑减水剂对水泥净浆流动度和黏度的影响：改性减水剂可以在净浆大流动度的前提下使净浆保持较低的黏度，且与水泥的相容性好。掺入改性减水剂后，水泥质点表面吸附复合聚羧酸减水剂的疏水基团，水溶液表面形成吸附膜，其包含着减水剂的亲水基团。水泥质点的表面因减水剂分子的定向吸附作用带有同性电荷，彼此间产生的斥力会使水泥颗粒的絮凝结构分散解体，释放其中的水，水泥净浆的流动性增大，同时改性减水剂具有一种超支化型结构的共聚物相对传统的梳型减水剂共聚物电荷密度较高，在水泥颗粒表面具有更强的吸附驱动力，因此能更加快速地吸附并提供更好的分散效果。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)提供镍碴制砂应用PHC混凝土管桩中的制备方法，由于加入了改性碳酸钙粉末和改性减水剂能够使得PHC混凝土管桩具有优异的保水性和成型质量；
(2)PHC混凝土管桩各成分之间紧密连接，成模前后管桩的尺寸变化小，超支化结构分子骨架的刚性高于直链型聚羧酸，在孔溶液中不易发生收缩，同时改性减水剂的水泥净浆呈现较低的粘性；
(3)且能降低PHC混凝土管桩的成本，加工工序简单，河沙成本较高，镍碴制砂代替河沙能够极大的降低制造成本；
(4)节能环保，采用镍碴制砂代替河沙能够充分利用机制砂，实现废物利用，减少河沙的开采，节约资源，保护环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2400Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为12％，增效剂用量为1％，细骨料用量为22％，粗骨料用量为40％，减水剂掺量为0.2％，其余用量为水。
混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌30s，搅拌速度为300转/min；
3)再混：将水总量的80％投入到搅拌机内，进行搅拌35s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余10％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌60s；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
所述胶凝材料为水泥。
所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在80℃的条件下干燥4h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量10％的偶联剂，加热，搅拌反应3h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量2％聚丙烯酰胺，8％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应2h，干燥即得成品。
所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在90℃下反应2h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3:2:5:1；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至60℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在75℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应2h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为12:6:4:3:1。
实施例2
与实施例1的区别在于，镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2450Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为14％，增效剂用量为2％，细骨料用量为24％，粗骨料用量为44％，减水剂掺量为0.4％，其余用量为水。
混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌32s，搅拌速度为350转/min；
3)再混：将水总量的85％投入到搅拌机内，进行搅拌36s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余12％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌65s；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
所述胶凝材料为水泥。
所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在82℃的条件下干燥4.5h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2.2倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量11％的偶联剂，加热，搅拌反应3.5h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量3％聚丙烯酰胺，9％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应2.5h，干燥即得成品。
所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在95℃下反应2.2h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3.2:2.5:6:1.2；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至62℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在78℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应2.5h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为13:6.5:4.5:3.5:1。
实施例3
与实施例1的区别在于，镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2500Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为16％，增效剂用量为3％，细骨料用量为26％，粗骨料用量为46％，减水剂掺量为0.6％，其余用量为水。
混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌35s，搅拌速度为350转/min；
3)再混：将水总量的85％投入到搅拌机内，进行搅拌38s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余15％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌75s；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
所述胶凝材料为水泥。
所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在85℃的条件下干燥5h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2.5倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量13％的偶联剂，加热，搅拌反应4h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量5％聚丙烯酰胺，10％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应3h，干燥即得成品。
所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在105℃下反应2.5h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3.5:3:6.5:1.5；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至65℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在80℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应3h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为14:7:4.5:4:1。
实施例4
镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2550Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为20％，增效剂用量为4％，细骨料用量为30％，粗骨料用量为50％，减水剂掺量为0.8％，其余用量为水。
混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌38s，搅拌速度为380转/min；
3)再混：将水总量的88％投入到搅拌机内，进行搅拌38s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余18％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌80s；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
所述胶凝材料为水泥。
所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在88℃的条件下干燥5.5h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2.8倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量14％的偶联剂，加热，搅拌反应5h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量7％聚丙烯酰胺，11％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应3.5h，干燥即得成品。
所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在110℃下反应2.8h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3.8:3.5:7:1.8；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至68℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在82℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应3.5h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为15:7.5:4.8:4.5:1。
实施例5
镍碴制砂在PHC混凝土管桩中的应用，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2600Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为22％，增效剂用量为5％，细骨料用量为32％，粗骨料用量为52％，减水剂掺量为1.0％，其余用量为水。
混凝土管桩的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2)预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌40s，搅拌速度为400转/min；
3)再混：将水总量的90％投入到搅拌机内，进行搅拌40s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余20％的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌90s；
4)成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
所述胶凝材料为水泥。
所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在90℃的条件下干燥6h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02％；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量3倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量15％的偶联剂，加热，搅拌反应6h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量8％聚丙烯酰胺，12％聚丙烯酸钠，升温搅拌反应4h，干燥即得成品。
所述细骨料为镍碴制砂，其粒径为0.15-4.75mm。
所述粗骨料为粒径4.8-20mm的碎石。
所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，所述改性减水剂的制备方法为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在120℃下反应3h，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为4:4:8:2；
(2)将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至70℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在85℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应4h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为16:8:5:5:1。
对比例1
与实施例1的区别在于，
PHC管桩混凝土质量要求指标
Figure BDA0002307167190000091
由实施例1-5的数据可知，只有在本发明权利要求范围内的方案，才能够在各方面均能满足上述参数要求，得出最优化的方案，得到最优的性能的PHC混凝土管桩。而对于配比的改动、原料的替换/加减，或者加料顺序的改变，均会带来相应的负面影响。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种镍碴制砂PHC混凝土管桩，其特征在于，所述PHC混凝土管桩由以下组分组成：水泥、增效剂、细骨料、粗骨料、改性减水剂以及水，所述混凝土的容重为2400～2600Kg/m3，每立方米混凝土所用胶凝材料用量为12～22%，增效剂用量为1～5%，细骨料用量为22～32%，粗骨料用量为40～52%，减水剂掺量为0.2～1.0%，其余用量为水；在所述PHC混凝土管桩的制备过程中添加质量分别为改性减水剂的2～4%、4～6%和8～12%的TEA、TBTU和DMF溶剂；所述细骨料为镍碴制砂；所述增效剂为改性碳酸钙粉料，所述改性碳酸钙为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物接枝改性的碳酸钙；所述改性减水剂为聚羧酸改性脂肪族减水剂，制备方法为：
（1）将马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰放入反应器中，搅拌升温，在90～120℃下反应 2～3h ，制得聚羧酸改性剂，原料马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰的质量比为3～4:2～4:5～8:1～2；
（2）将水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺依次加入反应器中，升温至 60～70℃，然后加入甲醛溶液，将反应温度控制在 75～85℃，然后滴加聚羧酸改性剂，反应2～4h，得聚羧酸改性脂肪族减水剂，其中水、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、三乙醇胺及聚羧酸改性剂的质量比为12～16:6～8:4～5:3～5:1。
2.根据权利要求1所述的PHC混凝土管桩，其特征在于，所述细骨料的粒径为0.15～4.75mm。
3.根据权利要求2所述的PHC混凝土管桩，其特征在于，所述粗骨料为粒径4.8～20mm的碎石。
4.根据权利要求1所述的PHC混凝土管桩，其特征在于，所述改性碳酸钙粉料的制备方法为：
a、干燥：将碳酸钙粉料在80~90℃的条件下干燥4~6h，使碳酸钙粉料的含水量低于0.02%；
b、烷基化处理：向干燥过后的碳酸钙粉料加入重量为碳酸钙粉料重量2~3倍的氯丁烷有机溶剂和重量为碳酸钙粉料重量10~15%的偶联剂，加热，搅拌反应3~6h；
c、接枝：烷基化处理后的碳酸钙粉料中加入其自身重量2~8%聚丙烯酰胺，8%~12%聚丙烯酸钠，升温搅拌反应2~4h，干燥即得成品。
5.根据权利要求1所述的PHC混凝土管桩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1）原料称取：按照上述质量分数称取所有的原材料；
2）预混：将镍碴制砂和胶凝材料、增效剂投入到搅拌机内，搅拌30～40s，搅拌速度为300-400转/min；
3）再混：将水总量的80%～90%投入到搅拌机内，进行搅拌35～40s直至均匀，依次投入粗骨料、减水剂和剩余10%～20%的水，加入TEA和TBTU试剂，DMF溶剂，再进行搅拌60～90s；
4）成型：将混凝土均匀的装入PHC管模内，经张拉、离心工序后，将管模放入蒸养池内进行常压蒸汽养护，养护结束后，拆模。
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