專利名稱：一種高性能耐腐蝕混凝土樁及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及免高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的高性能耐腐蝕混凝土樁及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
混凝土是當(dāng)今土木工程中用途最廣泛，用量最大的建筑材料之一。在各種惡劣的環(huán)境下，混凝土長(zhǎng)期遭受腐蝕介質(zhì)的作用，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能的裂化、耐久性降低，而提前發(fā)生破壞。由于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性不良，給世界各國(guó)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)目前正在進(jìn)行著世界上最大的土木工程建設(shè)，混凝土的耐久性問(wèn)題已經(jīng)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生等的重大問(wèn)題。對(duì)于土木工程來(lái)講，改善混凝土的耐久性已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
目前PHC樁廠都是使用磨細(xì)砂、礦物摻合料，采用蒸養(yǎng)+壓蒸二次水熱養(yǎng)護(hù)エ藝。現(xiàn)行的養(yǎng)護(hù)エ藝基本為常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)(82±2°C，4h50min)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)(I. 0±0. 05Mpa,7hl0min)。一般來(lái)講，若果原材料選用的配合比和生產(chǎn)エ藝合理的話，則以這種方法生產(chǎn)的PHC樁是具有抗中弱腐蝕的性能。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供了ー種高性能耐腐蝕混凝土樁及其制備方法。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案ー種高性能耐腐蝕混凝土樁，由混凝土澆筑而成，所述混凝土包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，所述膠凝材料含量為350 550kg/m3，減水劑(固體摻量)為膠凝材料重量的I. 0 4. 0%，水灰比為0. 2 0. 35，砂率為30 44% ;所述膠凝材料為水泥和活性增效劑的混合物，或者是水泥、礦物摻合料與活性增效劑的混合物。作為優(yōu)選，所述活性增效劑含有10% 70% (重量)的活性硅、10% 70% (重量)的硫酸鹽、10% 60% (重量)的氧化鈣、0.5% 2% (重量)的表面活性劑和I % 5% (重量)的無(wú)機(jī)物添加剤。作為優(yōu)選，所述細(xì)骨料為天然砂或人工砂；所述細(xì)骨料為天然碎石或人工碎石。作為優(yōu)選，所述細(xì)骨砂的細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 5。作為優(yōu)選，所述粗骨砂碎石的粒徑為5 25mm。作為優(yōu)選,所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸鹽減水劑。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー種上述高性能耐腐蝕混凝土樁的制備方法，它包括以下步驟(I)按配比將所述細(xì)骨砂和膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)，攪拌直至均勻，然后將所需水重量的70 90%投入到混凝土攪拌機(jī)，再進(jìn)行攪拌直至均勻，最后依次投入所需的粗骨砂、減水劑和剩余的水再進(jìn)行攪拌直至均勻得到攪拌好的混凝土；(2)將上述攪 拌好的混凝土均勻裝入已安裝有鋼筋籠骨架的模具中，待布料結(jié)束后，進(jìn)行合模及預(yù)應(yīng)カ張拉，張拉カ為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70 75% ; (3)將裝有混凝土的模具在預(yù)應(yīng)カ張拉后進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型；(4)待離心結(jié)束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后脫模冷卻即可；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度為65-100°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4-6小時(shí)。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明利用免蒸壓混凝土技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，可以減少高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的環(huán)節(jié)，大大降低生產(chǎn)成本，減少或消除安全隱患，經(jīng)濟(jì)效益顯著；2、本發(fā)明減少了大約2/3的蒸汽使用量，節(jié)約了資源，有利于環(huán)保，社會(huì)效益顯著；3、本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢測(cè)，其力學(xué)性能完全符合GB13476-2009的要求，降低成本并不影響產(chǎn)品的性能，甚至比現(xiàn)有產(chǎn)品的性能更優(yōu)，產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到保證；4、本發(fā)明產(chǎn)品在硫酸鹽侵蝕、氯離子滲透、抗凍等耐久性方面都表現(xiàn)出較高的水平，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)ー步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。實(shí)施例I :—種高性能耐腐蝕混凝土樁,其混凝土包含420kg/m3膠凝材料、天然砂、碎石、聚羧酸高效減水劑和水，其水灰比為0. 32。其中天然砂的細(xì)度模數(shù)為3. 0，砂率為36% ;碎石的粒徑為5 25mm，壓碎值為5% ;而減水劑(固體摻量)為總膠凝材料的I. 0% ;其中膠凝材料由54%的水泥、35%的粉煤灰(礦物摻合料)和10%的高活性增效劑組成。而該高活性增效劑各組成的重量百分比分別為10%的活性硅、70%的天然磨細(xì)石膏、14%的氧化鈣、I %的N酰基十二烷基肌氨酸鈉以及5%的無(wú)機(jī)硅酸鹽。上述配方的混凝土的容重比約為 2500kg/m3。實(shí)施例2:ー種高性能耐腐蝕混凝土樁，其混凝土包含450kg/m3膠凝材料、天然砂、碎石、萘系高效減水劑和水，其水灰比為0. 30。其中天然砂的細(xì)度模數(shù)為2. 8，砂率為35% ;碎石的粒徑為5 25_，壓碎值為5% ;而減水劑的使用量為總膠凝材料的3. 5% ;其中膠凝材料由45%的水泥、40%的礦粉(礦物摻合料)和15%的高活性增效劑組成。而該高活性增效劑的組成配方為50%的超細(xì)粉煤灰作為活性硅、20%的脫硫石膏硫酸鹽、15%的氧化鈣、I %的N月桂?；拾彼徕浐? %的無(wú)機(jī)硅酸鹽及碳酸鈉的混合物。上述配方的混凝土的容重比約為2450kg/m3。實(shí)施例3:ー種高性能耐腐蝕混凝土樁，其混凝土包含430kg/m3膠凝材料、人工砂、碎石、聚羥酸高效減水劑和水，其水灰比為0. 28。其中人工砂的細(xì)度模數(shù)為3. 0，砂率為37% ;碎石的粒徑為5 25_，壓碎值為5% ;而減水劑的使用量為總膠凝材料的4% ;其中膠凝材料由85%的水泥和15%的高活性增效劑組成。而該高活性增效劑的組成配方為I % (重量)的微硅粉、10%的脫硫石膏、60%的氧化鈣、0. 5%的N月桂?；劝彼徕c和I. 5%的硅酸鹽及碳酸鈉的混合物。上述配方的混凝土的容重比約為2550kg/m3。實(shí)施例I 3通過(guò)以下方法制備混凝土樁具體生產(chǎn)過(guò)程如下⑴先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌直至均勻，然后投入整個(gè)配方中70 90%的水，再進(jìn)行攪拌直至均勻，最后依次投入碎石、減水劑和所剰余的水再進(jìn)行攪拌直至均勻；(2)將預(yù)攪拌好的混凝土混合物均勻裝入已安裝有鋼筋籠骨架的模具中，待布料結(jié)束后，進(jìn)行合模及預(yù)應(yīng)カ張拉，張拉カ約為預(yù)應(yīng)カ鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70 75% ; (3)將裝有混凝土的模具在預(yù)應(yīng)カ張拉后進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型；(4)待離心結(jié)束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后脫模冷卻；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為65-95°C,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4-6小時(shí)；(5)常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束,混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往エ地施打。對(duì)比例PHC混凝土管樁的制備方法與實(shí)施例I相比，不同點(diǎn)在于所述混凝土的組分為膠凝材料、砂、碎石、萘系高效減水劑和水，其中膠凝材料為水泥與磨細(xì)砂按照I : 0. 5組成的 混合物；其中，混凝土的容重為2500kg/m3，水灰比為0. 3，膠凝材料的用量為420kg/m3 ;砂的細(xì)度模數(shù)為2. 7，砂率為36% ;碎石的粒徑為5 25mm，壓碎值為5% ;減水劑(固體摻量)為總膠凝材料的3. 25%。將實(shí)施例I 3與對(duì)比例進(jìn)行比較，得到如表I所示的性能對(duì)比。表I
權(quán)利要求
1.ー種高性能耐腐蝕混凝土樁，由混凝土澆筑而成，所述混凝土包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，所述膠凝材料含量為350 550kg/m3，減水劑(固體摻量)為膠凝材料重量的I. O 4. 0%,水灰比為O. 2 O. 35，砂率為30 44% ;所述膠凝材料為水泥和活性增效劑的混合物，或者是水泥、礦物摻合料與活性增效劑的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述活性增效劑含有10% 70% (重量)的活性硅、10% 70%的硫酸鹽、10% 60%的氧化鈣、O. 5% 2%的表面活性劑和1% 5%的無(wú)機(jī)物添加剤，該無(wú)機(jī)物添加劑為硅酸鹽或硅酸鹽和碳酸鹽的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述細(xì)骨料為天然砂或人工砂；所述細(xì)骨料為天然碎石或人工碎石。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述細(xì)骨砂的細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述粗骨砂碎石的粒徑為5 25_。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸鹽減水劑。
7.—種權(quán)利要求I 6任一所述高性能耐腐蝕混凝土樁的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)按配比將所述細(xì)骨砂和膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)，攪拌直至均勻，然后將所需水重量的70、0%投入到混凝土攪拌機(jī)，再進(jìn)行攪拌直至均勻，最后依次投入所需的粗骨砂、減水劑和剩余的水再進(jìn)行攪拌直至均勻得到攪拌好的混凝土； (2)將上述攪拌好的混凝土均勻裝入已安裝有鋼筋籠骨架的模具中，待布料結(jié)束后，進(jìn)行合模及預(yù)應(yīng)カ張拉，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的7(Γ75% ； (3)將裝有混凝土的模具在預(yù)應(yīng)カ張拉后進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型； (4)待離心結(jié)束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后脫模冷卻即可；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度為65-100°C,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4-6小時(shí)。
全文摘要
本本發(fā)明公開(kāi)了一種高性能耐腐蝕混凝土樁及其制備方法，所述混凝土包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，所述膠凝材料含量為350～550kg/m3，減水劑(固體摻量)為膠凝材料重量的1.0～4.0%，水灰比為0.2～0.35，砂率為30～44%；所述膠凝材料為水泥和活性增效劑的混合物，或者是水泥、礦物摻合料與活性增效劑的混合物。本發(fā)明可以在僅通過(guò)常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的條件下使得生產(chǎn)的混凝土樁性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且比現(xiàn)有技術(shù)具有更優(yōu)異的耐久性和強(qiáng)度，從而大大縮短生產(chǎn)周期、降低成本，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C04B28/14GK102659373SQ20121010877
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者李斌斌, 茍德勝 申請(qǐng)人:江蘇建華管樁有限公司