[發(fā)明專利]一種預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910293051.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN110218061A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鶴年;沈晨;席培勝;陳凱祥;汪少涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州邗江中科南工建設(shè)工程與信息化研究中心
• 主分類號(hào): C04B28/10
• 分類號(hào): C04B28/10;B28B23/04;E02D5/30;E02D5/58
• 代理公司: 南京先科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32285
• 代理人: 葉帥東

本發(fā)明公開了一種預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土及其應(yīng)用，屬于建筑材料領(lǐng)域。通過(guò)摻對(duì)原料的配合比方面進(jìn)行改進(jìn)，即氧化鎂和粉煤灰混合的粉狀物在原料中所占的比例，得到一種新的預(yù)制樁的混凝土配方。預(yù)制方法，包括以下步驟：步驟1，綁扎鋼筋籠；步驟2，裝模前先將模具清理干凈并在模具內(nèi)壁上涂上一層機(jī)油；步驟3，將混凝土鋪在模具底層鋪上，放入鋼筋籠振搗密實(shí)，澆筑喂料時(shí)均勻，再分段澆筑振搗成型；步驟4，將成型后的半成品樁放入碳化箱中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模，即得氧化鎂碳化樁。本發(fā)明產(chǎn)的樁質(zhì)量穩(wěn)定性較好且價(jià)格較低，管樁生產(chǎn)成本易于控制。承載力充足，運(yùn)輸和澆筑量較小，材料和能源消耗減少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC管樁）廣泛地應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、公路與鐵路橋梁、港口碼頭等各類工程結(jié)構(gòu)。隨著高強(qiáng)混凝土的理論研究不斷深入，其在新制備技術(shù)下各種性能的試驗(yàn)研究也更加廣泛。傳統(tǒng)的PHC管樁制備材料的大規(guī)模使用嚴(yán)重破壞了耕地資源,其主要原材料波特蘭水泥存在著巨大的環(huán)境問(wèn)題。

從環(huán)境保護(hù)出發(fā)，發(fā)明了一種以活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥混合的新型水泥。活性氧化鎂的水化速度快，且氫氧化鎂能與CO₂發(fā)生反應(yīng)（碳化），生成鎂的具有很強(qiáng)的膠結(jié)強(qiáng)度碳酸化合物，是一種環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的高效新型材料。鎂的碳酸化合物經(jīng)煅燒后可重新生成氧化鎂，即該過(guò)程是可逆的，意味著活性氧化鎂制品具有可回收和循環(huán)利用的特性。

隨著混凝土技術(shù)的不斷進(jìn)步，高強(qiáng)混凝土的制備方法不斷涌現(xiàn)，一些研究者通過(guò)特殊途徑獲得了超高強(qiáng)混凝土材料。基于活性氧化鎂的碳化技術(shù)是近幾年才引起關(guān)注的新興研究方向，國(guó)際上只有少數(shù)科研機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行了初步研究，該技術(shù)嚴(yán)重缺乏相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了降低波特蘭水泥作為試塊固化劑引起的環(huán)境污染，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)：（1）以新型材料替代波特蘭水泥作為固化劑；（2）研發(fā)CO₂低排放、低能耗和可回收循環(huán)利用的制備方法；（3）研發(fā)出最佳材料配合比及制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土及其應(yīng)用，該碳化樁成本低廉，穩(wěn)定性好，且對(duì)環(huán)境友好度高。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土，包括氧化鎂水泥、粉煤灰、水、砂、碎石、減水劑，所述氧化鎂水泥、粉煤灰、水、砂、碎石按質(zhì)量比為9:1:10:7.2:10.5～6:4:10:7.4:10.6稱取；所述氧化鎂水泥由普通硅酸鹽水泥與活性氧化鎂按質(zhì)量比為1：2～2：1混合而成；減水劑摻量為混凝土質(zhì)量的0.2-0.3%。

上述預(yù)制氧化鎂碳化樁用混凝土在澆筑混凝土預(yù)制樁上的應(yīng)用。

上述應(yīng)用，包括以下步驟：

步驟1，綁扎鋼筋籠；

步驟2，裝模前先將模具清理干凈并在模具內(nèi)壁上涂上一層機(jī)油；

步驟3，將混凝土鋪在模具底層鋪上，放入鋼筋籠振搗密實(shí)，澆筑喂料時(shí)均勻，再分段澆筑振搗成型；

步驟4，將成型后的半成品樁放入碳化箱中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模，即得氧化鎂碳化樁。

作為改進(jìn)的是，步驟1中鋼筋籠采用8根?2.5mm的鋼筋作為縱筋、?1.2mm螺旋箍作為箍筋制備而成，所述螺旋箍的間距為40mm,縱筋和箍筋交接的地方用0.5mm的細(xì)鋼絲進(jìn)行綁扎固定其位置；所述鋼筋籠為圓柱筋籠或方形筋籠。

進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述圓柱筋籠的縱筋間距相等。

進(jìn)一步改進(jìn)的是，步驟4中所述氧化鎂碳化樁為圓樁，所述圓樁的高度為800～900mm、直徑為80～90mm。