CN114249572B - 一种高强度混凝土管桩 - Google Patents

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Abstract

本申请属于混凝土技术领域，具体涉及一种高强度混凝土管桩，包括如下重量份的各组分：水泥40‑60份、矿物掺料30‑50份、砂90‑130份、碎石200‑240份、减水剂5‑10份、水20‑40份。本申请的高强度混凝土管桩，通过用矿物掺料代替一部分水泥，由于矿物掺料的活性较高，可以发生火山灰反应等，生成水化硅酸钙，提高强度，同时，矿物掺料的粒度比水泥更小，可以起到有效的填充作用，提高混凝土的密实性，进一步提高混凝土强度、抗渗能力，从而帮助获得强度更高，抗渗能力更好的混凝土管桩。

Description

一种高强度混凝土管桩
技术领域
本申请属于混凝土技术领域，具体涉及一种高强度混凝土管桩。
背景技术
混凝土管桩余其他桩基相比，生产工艺相对简单，植桩更为方便，施工速度快，而且混凝土管桩具有良好的抗震性能。从上世纪四十年代开始出现以来，广泛应用于高层建筑物、高架桥、港口、码头、高铁轨道等工程的基础结构。
中国专利申请文献CN 112551962 A公开了一种预应力混凝土管桩的施工工艺，该专利文献中对比桩身的质量份组成如下：100-200份的水、200-300份的水泥、300-400份的河砂、10-30份的减水剂、100-200份的石子、20-30份的早强剂，其中，水胶比为0.24，砂率为35％。该专利文献制得的预应力混凝土管桩，强度高，使用安全系数高，使用年限久，原料简单易得。但该专利文献中的凝胶材料全部为水泥，这种情况下通常难以进一步提高混凝土的密实性，不利于获得强度更高、抗渗性能更好的混凝土管桩。
鉴于此，有必要提供一种更优的配方，进一步提高混凝土管桩的强度、抗渗性能等，为各个领域中的基础建设提供更好的支持。
发明内容
为了解决上述问题，本申请公开了一种高强度混凝土管桩，通过用矿物掺料代替一部分水泥，由于矿物掺料的活性较高，可以发生火山灰反应等，生成水化硅酸钙，提高强度，同时，矿物掺料的粒度比水泥更小，可以起到有效的填充作用，提高混凝土的密实性，进一步提高混凝土强度、抗渗能力，从而帮助获得强度更高，抗渗能力更好的混凝土管桩。
本申请提供一种高强度混凝土管桩，采用如下的技术方案：
一种高强度混凝土管桩，包括如下重量份的各组分：
水泥40-60份
矿物掺料30-50份
砂90-130份
碎石200-240份
减水剂5-10份
水20-40份。
采用矿物掺料代替一部分水泥，由于矿物掺料的活性较高，可以发生火山灰反应等，生成水化硅酸钙，提高强度，同时，矿物掺料的粒度比水泥更小，可以起到有效的填充作用，提高混凝土的密实性，进一步提高混凝土强度。此外，矿物掺料通常具有球形玻璃体结构，可以帮助减少混凝土的内摩阻力，增加流动性，使混凝土的工作性能得到改善。
可选的，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种。
可选的，所述矿物掺料为硅灰、粉煤灰和矿渣粉的混合物。
采用硅灰、粉煤灰和矿渣粉复配得到矿物掺料，其中，硅灰中活性二氧化硅的含量很高，可达85-95％，可迅速与混凝凝土中的氢氧化钙相互作用生成水化硅酸钙，并产生强度，且硅灰的细度较细，可对水泥等的缝隙进行有效的填充，提高混凝土的密实性，同时，硅灰具有一定的吸水性，有助于提升混凝土的粘聚性，使混凝土不易泌水或离析，改善混凝土的工作性能；粉煤灰中活性二氧化硅的含量通常为45-65％，具有一定的火山灰活性，可生成水化硅酸钙提升强度，且可改善混凝土的抗渗性和抗化学侵蚀性；矿渣粉的活性二氧化硅含量相对较低，在35％左右，但矿渣粉可以有效提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力，可提高混凝土的密实度，在改善混凝土强度、抗渗性和抗冻性等发明具有较好的作用。此外，粉煤灰和矿渣粉具有球形玻璃体结构，可以显著降低混凝土的内摩阻力，提高混凝土的流动性，有助于改善混凝土的工作性能。
可选的，所述矿物掺料中各组分的重量份为：
硅灰10份
粉煤灰15-20份
矿渣粉20-30份。
发明人通过大量试验得知，采用以上质量比的矿物掺料有利于获得各方面性能较好的混凝土，当硅灰掺量过低时，不利于混凝土强度的提升，但硅灰掺量过大虽然会增加混凝土各组分之间的粘聚性，使之不易发生泌水或离析，但粘聚性过大会影响施工性能，而且容易产生硬化收缩，易开裂；粉煤灰具有一定的火山灰活性，可替代部分水泥，但粉煤灰的掺量过高会影响混凝土的强度，粉煤灰可以有效降低混凝土的水化热，可有效防止温度裂纹的产生，掺量不宜过低；矿渣粉是将粒化高炉矿渣干燥后与石膏一起研磨得到，磨细矿渣粉的火山灰活性高于粉煤灰，而且，矿渣粉颗粒的不规则棱角也有利于提高矿渣粉的活性，适量掺入混凝土可提高抗氯离子侵蚀能力，提高混凝土的密实性、强度、抗渗性、抗冻性等。
可选的，所述砂为硅砂。
硅砂的粒径较小，可起到更好的填充作用，但硬度较大，填充的同时起到更高的提高强度的作用。
可选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
可选的，所述聚羧酸减水剂的结构式为：
Figure BDA0003420984100000031
其中，a、b、c均为1-30的整数，n为10-50的整数。
采用上述的聚羧酸减水剂不仅在减水剂梳装支链的末端引入大体积的多元环结构，增加空间位阻，提高凝胶粒子之间的分散性能，减少后期因长支链的卷曲、缠绕而导致二次团聚，从而提高拌合混凝土的稳定性和强度。另外在支链末端引入锌螯合物，借此通过聚羧酸减水剂向混凝土中引入锌，可起到良好的电化学防腐作用，以此种方式引入的锌可均匀分散于整个混凝土体系中，避免直接添加锌粉等金属粉末而容易发生的聚集现象，从而起到更好的防腐作用。
可选的，所述聚羧酸减水剂的制备方法为：
(1)将摩尔比为1:1:2的N-(5羟基戊基)-3-乙酰乙酰胺、邻二氮菲和氢氧化钠加入无水乙醇中，搅拌加热至55℃，滴加硝酸锌的乙醇溶液，滴加结束后继续保温反应6h，反应结束后调节pH至中性，过滤沉淀，然后分别用无水乙醇和氯仿将沉淀洗涤，干燥得到锌螯合物；
(2)按照摩尔比为1:1将丙酸与锌螯合物加入反应釜内，搅拌下将温度升高至70-80℃，加入对甲苯磺酸和马来酸酐，反应过程中控制反应温度不超过90℃，反应至体系内酸值不再降低，得到混合单体；
(3)在氮气保护条件下，将不饱合聚醚大单体溶于去离子水中，搅拌下将温度升高至45℃，然后同时滴加步骤(2)得到的混合单体、丙烯酸、链转移剂和引发剂，滴加结束后继续保温反应1-2h得到聚羧酸减水剂。
反应过程为：
Figure BDA0003420984100000041
可选的，所述不饱合聚醚大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚。
可选的，所述的高强度混凝土管桩，采用如下方法制备而成：
(1)将水泥、矿物掺料、砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
本申请具有如下的有益效果：
(1)本申请的高强度混凝土管桩，通过用矿物掺料代替一部分水泥，由于矿物掺料的活性较高，可以发生火山灰反应等，生成水化硅酸钙，提高强度，同时，矿物掺料的粒度比水泥更小，可以起到有效的填充作用，提高混凝土的密实性，进一步提高混凝土强度、抗渗能力，从而帮助获得强度更高，抗渗能力更好的混凝土管桩。
(2)本申请采用硅灰、粉煤灰和矿渣粉复配得到矿物掺料，其中，硅灰中活性二氧化硅的含量很高，可迅速与混凝凝土中的氢氧化钙相互作用生成水化硅酸钙，并产生强度，硅灰具有一定的吸水性，有助于提升混凝土的粘聚性，使混凝土不易泌水或离析，改善混凝土的工作性能；粉煤灰具有一定的火山灰活性，可生成水化硅酸钙提升强度，且可改善混凝土的抗渗性和抗化学侵蚀性；矿渣粉可以有效提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力，可提高混凝土的密实度，在改善混凝土强度、抗渗性和抗冻性等发明具有较好的作用。
(3)本申请采用的聚羧酸减水剂不仅在减水剂梳装支链的末端引入大体积的多元环结构，增加空间位阻，提高凝胶粒子之间的分散性能，减少后期因长碳链的卷曲、缠绕而导致二次团聚，混凝土泌水，从而提高拌合混凝土的稳定性。另外在支链末端引入锌螯合物，借此通过聚羧酸减水剂向混凝土中引入锌，可起到良好的电化学防腐作用，以此种方式引入的锌可均匀分散于整个混凝土体系中，避免直接添加锌粉等金属粉末而容易发生的聚集现象，从而起到更好的防腐作用。
具体实施方式
现在结合实施例对本申请作进一步详细的说明。
本申请各实施例和对比例所用的水泥为硅酸盐水泥，表面积为3800m2/kg左右，铝酸三钙的质量百分比含量为5％左右；矿物掺料中的硅灰的比表面积为16000m2/kg左右，粉煤灰为II级磨细粉煤灰，矿渣粉为II级磨细矿渣粉；砂为硅砂，最大粒径为5mm，细度模数为2.8-3.0；碎石为5-20mm粒径连续级配。
聚羧酸减水剂的制备方法为：
(1)将摩尔比为1:1:2的N-(5羟基戊基)-3-乙酰乙酰胺、邻二氮菲和氢氧化钠加入无水乙醇中，搅拌加热至55℃，滴加硝酸锌的乙醇溶液，滴加结束后继续保温反应6h，反应结束后调节pH至中性，过滤沉淀，然后分别用无水乙醇和氯仿将沉淀洗涤，干燥得到锌螯合物；
(2)按照摩尔比为1:1将丙酸与锌螯合物加入反应釜内，搅拌下将温度升高至70-80℃，加入对甲苯磺酸(丙酸与对甲苯磺酸的摩尔比为1:0.001)和马来酸酐(马来酸酐的摩尔量略高于锌螯合物的摩尔量)，反应过程中控制反应温度不超过90℃，反应至体系内酸值不再降低，得到混合单体；
(3)在氮气保护条件下，将异戊烯醇聚氧乙烯醚溶于去离子水中，搅拌下将温度升高至45℃，然后同时滴加步骤(2)得到的混合单体、丙烯酸、链转移剂水溶液和引发剂水溶液，滴加结束后继续保温反应2h得到有效物质含量为60％的聚羧酸减水剂。
实施例1
矿物掺料：10kg硅灰、15kg粉煤灰和20kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥40kg，矿物掺料30kg，硅砂90kg，碎石200kg，减水剂5kg，水20kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例2
矿物掺料：10kg硅灰、20kg粉煤灰和30kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥60kg，矿物掺料50kg，硅砂130kg，碎石240kg，减水剂10kg，水40kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例3
矿物掺料：10kg硅灰、18kg粉煤灰和25kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例4
矿物掺料：5kg硅灰、18kg粉煤灰和25kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例5
矿物掺料：15kg硅灰、18kg粉煤灰和25kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例6
矿物掺料：10kg硅灰、10kg粉煤灰和25kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例7
矿物掺料：10kg硅灰、25kg粉煤灰和25kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例8
矿物掺料：20kg硅灰、36kg粉煤灰和30kg矿渣粉(按照10kg硅灰、18kg粉煤灰和15kg矿渣粉的配比，翻倍配制)。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
实施例9
矿物掺料：10kg硅灰、18kg粉煤灰和35kg矿渣粉。
原料准备：硅酸盐水泥50kg，矿物掺料45kg，硅砂110kg，碎石220kg，减水剂8kg，水30kg。
混凝土的制备：
(1)将硅酸盐水泥、矿物掺料、硅砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
对比例1与实施例3基本相同，区别仅在于：对比例1的矿物掺料中不含有硅灰。
对比例2与实施例3基本相同，区别仅在于：对比例2的矿物掺料中不含有粉煤灰。
对比例3与实施例3基本相同，区别仅在于：对比例3的矿物掺料中不含有矿渣粉。
对比例4与实施例3基本相同，区别仅在于：对比例4所用的减水剂为普通聚羧酸减水剂(其中不含锌螯合物)，制备方法为：在氮气保护条件下，将异戊烯醇聚氧乙烯醚溶于去离子水中，搅拌下将温度升高至45℃，然后同时滴加丙烯酸、链转移剂水溶液和引发剂水溶液，滴加结束后继续保温反应2h得到有效物质含量为60％的聚羧酸减水剂。
对比例5与对比例4基本相同，区别仅在于：对比例5中部分减水剂替换为等量的锌粉。
对实施例1-9和对比例1-5所制备的混凝土管桩进行强度测试，测试结果请参见表1。
表1
测试项目 脱模抗压强度/MPa 7d抗压强度/MPa 28d抗压强度/MPa 孔隙率/％
实施例1 86.0 89.7 99.8 15.3
实施例2 86.3 91.9 102.2 15.0
实施例3 88.2 92.5 101.6 14.7
实施例4 84.6 87.3 97.5 15.2
实施例5 81.8 84.6 93.9 18.9
实施例6 86.3 90.0 99.7 16.0
实施例7 78.4 81.2 89.3 14.6
实施例8 76.7 78.9 87.4 16.8
实施例9 87.5 91.7 100.9 15.8
对比例1 73.1 78.4 86.6 13.3
对比例2 90.6 96.3 107.1 21.6
对比例3 70.5 85.2 82.5 17.2
对比例4 81.3 84.8 94.7 15.0
对比例5 80.2 83.5 93.2 15.5
从表1可以看出，实施例1-3所制备的混凝土管桩的脱模抗压强度为86.0-88.2MPa，7d抗压强度为89.7-92.5MPa，28d抗压强度为99.8-102.2MPa，孔隙率在15.3％以下。混凝土管桩的强度较高，孔隙率低。
从实施例4可以看出，当实施例4所用的矿物掺料中的硅灰含量降低时，实施例4的抗压强度整体下降，这可能是由于硅灰的降低导致活性二氧化硅含量降低，发生的火山灰反应减少，不利于消耗掉较多对结构强度有不利影响的氢氧化钙，且生成的水化硅酸钙减少，从而导致混凝土整体强度下降。
从实施例5可以看出，当实施例5所用的矿物掺料中的硅灰含量增加时，所制备混凝土的强度也整体下降，且孔隙率增加明显，这可能是由于，虽然硅灰的增多可增加火山灰活性，但较多的硅灰容易产生收缩裂缝，导致孔隙率增加，且硅灰增加的同时使粉煤灰含量降低，不利于降低水化热，易产生温度裂纹，也会增加孔隙率，同时矿渣粉的含量降低，火山灰活性下降，再加上裂缝的增加，导致强度整体下降。
从实施例6可以看出，当实施例6所用的矿物掺料中的粉煤灰含量减少时，所制备混凝土的强度略有下降，孔隙率升高，这可能是由于粉煤灰的减少不利于降低水化热，易产生温度裂纹，同时粉煤灰减少导致硅灰含量增加，易产生收缩裂缝，导致孔隙率有所增加，强度略有下降。
从实施例7可以看出，当实施例7所用的矿物掺料中粉煤灰含量增加时，所制备混凝土的强度下降明显，粉煤灰过多会降低混凝土强度，同时，硅灰和矿渣粉含量减少也会使生成的水化硅酸钙减少，组分间的粘聚性下降，密实度下降，也会影响混凝土强度。
从实施例8可以看出，当实施例8所用的矿物掺料中矿渣粉含量减少时，所制备混凝土的整体强度明显下降，孔隙率明显升高，一方面，矿渣粉的减少不利于混凝土的强度和密实度，另一方面，矿渣粉减少导致硅灰增多，开裂增加，孔隙率增加，且粉煤灰的增加也不利于混凝土的强度。
从实施例9可以看出，当实施例9所用的矿物掺料中矿渣粉含量增加时，所制备混凝土强度变化不明显，但孔隙率增加，这可能是由于矿渣粉的增加虽然有助于提高混凝土的强度，但其导致硅灰和粉煤灰含量下降，硅灰的减少会降低各组分之间的粘聚性，粉煤灰的减少则不利于水化热的降低，易产生温度裂纹，从而使孔隙率增加。
从对比例1可以看出，当对比例1所用的矿物掺料中未添加硅灰时，所制备混凝土的整体强度显著下降，这是由于未添加硅灰导致火山灰活性下降，不利于形成更为密实、强度更高的混凝土，且粉煤灰的增加虽然可有效减少温度裂缝，但不利于将对结构影响较大的氢氧化钙转化为C-S-H凝胶，对于强度的影响较大。
从对比例2可以看出，当对比例2所用的矿物掺料中未添加粉煤灰时，所制备混凝土的整体强度有所提升，但孔隙率增加明显，这是由于虽然硅灰和矿渣粉的高火山灰活性利于提高强度，但不添加粉煤灰无法有效降低混凝土的水化热，导致温度裂缝增多。
从对比例3可以看出，当对比例3所用的矿物掺料中未添加矿渣粉时，所制备混凝土的整体强度下降明显，孔隙率有所增加，这是由于去除矿渣粉后，过多的粉煤灰不利于强度的提升，且过多的硅灰容易产生收缩裂纹。
从对比例4可以看出，当对比例4所用的减水剂为不含锌螯合物的普通聚羧酸减水剂时，强度有所下降，这可能是由于普通聚羧酸减水剂中支链上不具有大体积的多元环结构，本身空间位阻较小，凝胶粒子分散不足，而且长支链容易在后期发生卷曲、缠绕而导致二次团聚，稳定性下降，强度下降。
从对比例5可以看出，当对比例5所用的减水剂为与对比例4相同的不含锌螯合物的普通聚羧酸减水剂，且用与实施例3中等量换算的锌粉代替普通聚羧酸减水剂时，所制备混凝土的强度在对比例4的基础上进一步下降，孔隙率增加，这是由于锌粉的添加相当于掺入了“杂质”粒子，不利于界面结合，对强度有所影响，且更容易产生裂纹。
对实施例1-3和对比例1-5所制备的混凝土管桩进行耐腐蚀性能测试，测试结果请参见表2。耐腐蚀性能的测试方法为：用浓度为30％的盐酸溶液对混凝土管桩进行局部增压渗透，渗透时间为1个月，结束后截取盐酸溶液渗透部位的钢筋1cm，与非渗透部位的钢筋1cm进行对比，各部位钢筋均为截取三段，取平均值，结果记录在表2中。
表2
测试项目 钢筋重量损失/g 渗透部位钢筋表面情况
实施例1 1.041 无肉眼可见锈蚀
实施例2 0.357 无肉眼可见锈蚀
实施例3 0.736 无肉眼可见锈蚀
对比例1 0.957 无肉眼可见锈蚀
对比例2 1.232 无肉眼可见锈蚀
对比例3 1.316 无肉眼可见锈蚀
对比例4 2.975 有肉眼可见的明显锈蚀
对比例5 1.683 有肉眼可见的轻微锈蚀
从表2可以看出，本申请实施例1-3所制备的混凝土管桩在经历盐酸渗透1个月后，钢筋重量损失程度在1.1g以下，其中，实施例1中由于聚羧酸减水剂掺量较少，所以钢筋重量损失略大。
对比例1中的钢筋重量损失大于实施例3，这可能是由于对比例1中采用的矿物掺料中未添加硅灰，各组分之间的粘聚性相对较差，导致抗渗性能有所下降，进而导致钢筋腐蚀严重。
对比例2中的钢筋重量损失大于实施例3，这可能是由于对比例2中采用的矿物掺料中未添加粉煤灰，不利于降低混凝土的水化热，使得温度裂缝增加，从而导致抗渗性和抗化学侵蚀性受到影响。
对比例3中的钢筋重量损失大于实施例3，这可能是由于对比例3中采用的矿物掺料中未添加矿渣粉，导致抗氯离子侵蚀能力下降。
从对比例4可以看出，对比例4中所使用的聚羧酸减水剂为普通聚羧酸减水剂，其中不含锌螯合物，所制备的混凝土管桩在经历盐酸渗透1个月后，重量损失达到2.975g，且钢筋表面存在肉眼可见的明显锈蚀，腐蚀情况严重，这是由于缺乏锌的电化学防腐作用，导致防腐效果显著下降。
从对比例5可以看出，对比例5所制备的混凝土管桩在经历盐酸渗透1个月后，重量损失达到1.683g，有肉眼可见的轻微锈蚀，虽然腐蚀程度低于对比例1，但腐蚀仍然较为严重。这可能是由于，虽然对比例5中用与实施例3中等量换算的锌粉代替了对比例4中使用的普通聚羧酸减水剂，通过锌粉的电化学防腐作用改善混凝土管桩的防腐性能，但直接添加在混凝土中的锌粉容易发生团聚，防腐效果差，而且在浸泡渗透过程中容易在混凝土体系中发生游离，甚至析出，从而影响防腐效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种高强度混凝土管桩，其特征在于：包括如下重量份的各组分：
水泥40-60份
矿物掺料30-50份
砂90-130份
碎石200-240份
减水剂5-10份
水20-40份；
所述减水剂为聚羧酸减水剂；
所述聚羧酸减水剂的结构式为：
Figure FDA0003829244350000011
其中，a、b、c均为1-30的整数，n为10-50的整数。
2.如权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述矿物掺料为硅灰、粉煤灰和矿渣粉的混合物。
4.如权利要求3所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述矿物掺料中各组分的重量份为：
硅灰10份
粉煤灰15-20份
矿渣粉20-30份。
5.如权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述砂为硅砂。
6.如权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述聚羧酸减水剂的制备方法为：
(1)将摩尔比为1:1:2的N-(5羟基戊基)-3-乙酰乙酰胺、邻二氮菲和氢氧化钠加入无水乙醇中，搅拌加热至55℃，滴加硝酸锌的乙醇溶液，滴加结束后继续保温反应6h，反应结束后调节pH至中性，过滤沉淀，然后分别用无水乙醇和氯仿将沉淀洗涤，干燥得到锌螯合物；
(2)按照摩尔比为1:1将丙酸与锌螯合物加入反应釜内，搅拌下将温度升高至70-80℃，加入对甲苯磺酸和马来酸酐，反应过程中控制反应温度不超过90℃，反应至体系内酸值不再降低，得到混合单体；
(3)在氮气保护条件下，将不饱合聚醚大单体溶于去离子水中，搅拌下将温度升高至45℃，然后同时滴加步骤(2)得到的混合单体、丙烯酸、链转移剂和引发剂，滴加结束后继续保温反应1-2h得到聚羧酸减水剂。
7.如权利要求6所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：所述不饱合聚醚大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚。
8.如权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于：采用如下方法制备而成：
(1)将水泥、矿物掺料、砂、碎石、减水剂和水混合搅拌均匀，得到混凝土；
(2)将混凝土浇筑入成型模具中，得到混凝土管桩。
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