CN1186182C - 磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术 - Google Patents

磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，用该技术生产管桩时可以用磨细冶金渣与磨细硅砂以一定比例复合后等量替代30%～60%的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥生产管桩。用该方法不仅可以利用冶金渣，而且可以降低水泥的掺量，提高管桩混凝土的早期强度和后期强度，可以节约资源、降低能耗，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术
技术领域
本发明涉及一种混凝土制品的生产技术方法。
背景技术
现有技术中，先张法预应力混凝土管桩(简称管桩)生产所用的胶凝材料为42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，发明专利95116762.6中提出了“掺磨细建筑砂生产先张法预应力高强混凝土管桩的工艺”方法。先张法预应力混凝土管桩包含有预应力混凝土管桩(即PC桩，混凝土设计强度为C60等级)、预应力高强混凝土管桩(即PHC桩，混凝土设计强度为C80等级)、预应力混凝土薄壁管桩(即PTC桩，混凝土设计强度为C60等级)。磨细钢渣、磨细矿渣等统称为磨细冶金渣。磨细钢渣、磨细矿渣等用作管桩混凝土的掺合料单独使用或水泥生产的混合材已有应用，掺磨细高硅砂生产先张法预应力高强混凝土管桩也有应用，但磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺并以一定比例等量代替水泥生产管桩未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺法生产管桩工艺技术，用该技术生产管桩时可以用磨细冶金渣与磨细高硅砂以一定比例复合后等量替代30％～60％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥生产管桩。
本发明的技术方案是：一种磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺法生产管桩工艺技术，将比表面积350～500m2/kg的矿渣(或钢渣)和比表面积350～500m2/kg的高硅砂以一定比例混合等量替代30％～60％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。将这二种掺合料、水泥、砂、碎石、混凝土高效减水剂、水一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌，然后将混合料喂入清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中；合上管桩钢模的上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业；离心作业后进行常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后进行预应力放张和管桩脱模作业；将使用过的钢模进行清理，同时将经过常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行高压蒸汽养护；高压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到规定等级时产品可以出厂。所述的特征是：用生产成本较低的磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺替代高标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并采用压蒸工艺法生产管桩。
本技术方法的原理是：比表面积350～500m2/kg的矿渣(或钢渣)具有很好的早强水化性能，等量替代硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥可以提高混凝土的早期强度。比表面积350～500m2/kg的高硅砂替代部分硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，在高温高压(170℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的作用下，SiO2与C3S、G2S的水化产物发生水热合成反应，形成具有较高强度的晶体矿物——托贝莫来石，从而在高温高压(170℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的作用下具有较好的胶凝性能。掺加磨细矿渣(或钢渣)可以弥补因掺加磨细高硅砂而引起的混凝土早期强度的降低；而掺加磨细高硅砂，在压蒸养护条件下又可以提高管桩混凝土的后期强度。
本发明与现有技术相比具有以下优点：一种磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺法生产管桩工艺技术，用该方法不仅可以利用矿渣(或钢渣)，而且可以降低高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的掺量，提高管桩混凝土的早期强度和后期强度，可以节约资源、降低能耗、减轻矿渣(或钢渣)对环境的污染，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
一种磨细冶金渣与磨细高硅砂复掺法生产管桩工艺技术，将比表面积350～500m2/kg的矿渣(或钢渣)和比表面积350～500m2/kg的高硅砂以一定比例混合等量替代30％～60％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其中磨细高硅砂占掺合料总量的比例为40％～80％。将掺合料与水泥、砂、碎石、混凝土高效减水剂、水等一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌90秒～180秒，然后将混合料喂入已清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中，合上管桩钢模的上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业，离心工艺控制要求：初速2～5倍的重力加速度，时间1～4分钟；低速10～15倍的重力加速度，时间2～6分钟；中速20～30倍的重力加速度，时间2～8分钟；高速35～50倍的重力加速度，时间5～12分钟。离心作业后进行70℃～95℃、4小时～8小时的常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后进行预应力放张和管桩脱模作业，将使用过的钢模进行清理，同时将常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行160℃～200℃、4小时～12小时的高压蒸汽养护；高压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到设计等级时产品可以出厂。
实施例1.生产外径400mm壁厚90mm的AB型预应力高强混凝土管桩。将比表面积420m2/kg的矿渣(或钢渣)和比表面积415m2/kg的高硅砂以2∶3的比例混合等量替代50％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。将掺合料与水泥、砂、碎石、混凝土高效减水剂、水等一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌120秒，然后将混合料喂入已清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中，合上管桩钢模的上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业，离心作业后进行85℃、7小时的常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后混凝土的脱模强度为54MPa；然后进行预应力放张和管桩脱模作业，将使用过的钢模进行清理，同时将常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行185℃、9小时的高压蒸汽养护；高压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到94MPa。管桩的力学性能检测结果见表1所示。
                表1管桩的力学性能检测结果
检测开裂弯距kN·m 检测极限弯距kN·m 标准开裂弯距kN·m 标准极限弯距kN·m
    76     128     63     104

Claims (5)

1.一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，将磨细矿渣或钢渣和磨细硅砂混合后配制成掺合料，将掺合料与水泥、砂、碎石、混凝土高效减水剂、水一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌成混合料，然后将混合料喂入已清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中，合上管桩钢模的上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业，离心作业后进行常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后进行预应力放张和管桩脱模作业，将使用过的钢模进行清理，同时将常压蒸汽养护后的管桩进行高压蒸汽养护，高压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到设计等级时产品可以出厂。
2.根据权利要求1所述的一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，其所述的特征是：将比表面积350～500m2/kg的矿渣或钢渣和比表面积350～500m2/kg的硅砂混合后等量替代30％～60％的42.5级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其中磨细硅砂占掺合料总量的比例为40％～80％。
3.根据权利要求1所述的一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，其所述的特征是：离心工艺控制：初速2～5倍的重力加速度，时间1～4分钟；低速10～15倍的重力加速度，时间2～6分钟；中速20～30倍的重力加速度，时间2～8分钟；高速35～50倍的重力加速度，时间5～12分钟。
4.根据权利要求1所述的一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，其所述的特征是：离心作业后进行70℃～95℃、4小时～8小时的常压蒸汽养护。
5.根据权利要求1所述的一种磨细冶金渣与磨细硅砂复掺法生产管桩工艺技术，其所述的特征是：将常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行160℃～200℃、4小时～12小时的高压蒸汽养护。
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