[發(fā)明專利]制備預應力高強度混凝土管樁的混凝土及管樁的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103922669A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 張亞梅;韓彥
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/12;C04B14/06;C04B14/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種預應力混凝土制品，具體來說，涉及一種制備預應力高強度混凝土管樁的混凝土及管樁的制備方法。

背景介紹

預應力高強度混凝土（英文全稱為：Prestressed?High?Strength?Concrete?Pipe?Piles，文中簡稱PHC）管樁指經過先張預應力、離心成型及高壓蒸養(yǎng)等工藝生產而成的一種空心環(huán)形等截面預制混凝上構件。與其它基礎建設材料相比，PHC管樁具有力學性能優(yōu)異、施工周期短、性價比高且施工條件限制少等優(yōu)點，因此在建筑行業(yè)中得到廣泛應用。目前國內外大部分PHC管樁生產采用蒸汽養(yǎng)護和蒸壓養(yǎng)護的二次養(yǎng)護方式，蒸壓養(yǎng)護可以提高管樁生產效率，快速達到出廠的性能要求，但是該養(yǎng)護方式能耗大、占用時間長且容易引發(fā)質量問題。在當今節(jié)能環(huán)保背景下，越來越多的學者著手研究生產免壓蒸PHC管樁。

隨著PHC管樁應用范圍的不斷擴大，服役環(huán)境氣候和以往多有不同，對管樁耐環(huán)境侵蝕性能也有更多要求。PHC管樁最先應用南方區(qū)域，南方環(huán)境里PHC管樁普遍面臨著地下水的侵蝕，而在偏中西部地區(qū)，地下水中富含硫酸鹽等易產生化學侵蝕物質，對PHC管樁耐久性能影響很大。近年來PHC管樁同樣被廣泛用于港口、跨海橋梁等海洋工程，PHC管樁在海洋環(huán)境下耐久性日益得到人們的關注。PHC管樁在北方區(qū)域應用較晚，2011年PHC管樁開始在大連、營口等一些北方港口建設中使用。在北方抗凍性能要求很高，PHC管樁目前使用量還很少，原因是懷疑它的抗凍以及抗冰荷載能力。

發(fā)明內容

技術問題：本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種制備預應力高強度混凝土管樁的混凝土，該混凝土成本低廉，且具有良好的強度和耐侵蝕性能。同時還提供該預應力高強度混凝土管樁的制備方法，該制備方法簡單易操作，有利于降低制備成本，且提高管樁的耐侵蝕能力。

技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種制備預應力高強度混凝土管樁的混凝土，該混凝土中，每立方混凝土由以下組分組成：

進一步，所述的超細礦粉是指比表面積大于或等于800m²/kg，且粒徑≤4μm的礦粉；S95礦粉的比表面積為400—500m²/kg。

進一步，所述的砂的細度模數為2.4，含泥量小于0.8%。

進一步，所述的激發(fā)劑為無機鹽類。

進一步，所述的激發(fā)劑為CaCl₂，或者NaSO₄。

進一步，所述的減水劑的固含量為20%-30%，減水率大于或等于25%。

一種利用上述的混凝土制備預應力高強度混凝土管樁的制備方法，該制備方法包括以下過程：

第一步：制備混凝土：將砂、硅酸鹽水泥、超細礦粉、激發(fā)劑和S95礦粉加入攪拌機中攪拌，經過攪拌時間0.5-1分鐘后，加入碎石攪拌，在攪拌碎石過程中加入水，形成混合物，再加入減水劑和水，進行攪拌2-3分鐘，形成混凝土；

第二步：制備預應力高強度混凝土管樁：將第一步制成的混凝土放入模具中，進行布料張拉，施加預應力，然后通過混凝土管樁離心機對混凝土離心成型，得到預應力高強度混凝土管樁；

第三步：進行第一次養(yǎng)護：采用常壓蒸汽養(yǎng)護，將第二步制得的預應力高強度混凝土管樁置于蒸養(yǎng)池中，靜停1-2小時后，以25℃/小時升溫到75—80℃，恒溫6—8小時，然后1小時內降溫到室溫；

第四步：將預應力高強度混凝土管樁拆模；

第五步：進行第二次養(yǎng)護：將第四步拆模后的預應力高強度混凝土管樁用自然澆水養(yǎng)護或水養(yǎng)。

進一步，所述的第五步中，第二次養(yǎng)護的養(yǎng)護時間為3—10天。

有益效果：與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果：

（1）耐久性佳。本發(fā)明的PHC管樁與現有的PHC管樁相比，在成分方面添加了S95礦粉、超細礦粉和激發(fā)劑。本發(fā)明的PHC管樁的抗環(huán)境侵蝕能力更強，淡水環(huán)境下凍融循環(huán)次數350次以上不破壞，鹽水介質下抗凍融性大于F300。30天氯離子擴散系數小于1.02×10^-12m²/s，其中在質量份數5%的NaCl溶液中3個月氯離子滲透深度小于25mm，質量份數10%的Na₂SO₄溶液中自然浸泡試件180天相對膨脹小于0.2%。