专利名称：免压蒸phc管桩及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土制品及其生产工艺，特别是涉及高强度砼管桩及其生产工艺。
背景技术：
PHC管桩因其具有较好的力学性能、成桩周期短价格低而得到广泛的应用，在陆上工程中已全面取代方桩，在水上工程中的应用越来越广泛、正在逐步取代方桩。随着水运工程建设的高速发展，PHC桩的需求量逐年增加，同时业主与设计单位也对管桩的性能和质量提出了更高的要求。目前国内PHC管桩在应用上存在两种状况1)用户普遍认为PHC管桩必须经过高压蒸养，质量才有保障；2)传统的出厂合格证上砼强度均以出釜强度表示。但是高压蒸养存在两个问题1) PHC管桩出釜时温度很高，若不经过有效的降温处理，则温差足以使桩身砼产生裂缝；2)高压蒸养会导致混凝土脆性增大。3)高压蒸养需要比较高的生产投入。因此，提供一种能够广泛运用的PHC管桩生产工艺，使其只经过常压蒸养就能满足各项指标及相关规范的要求，成为目前业界亟待解决的问题。
发明内容
针对高压蒸养PHC管桩容易由于温差产生裂缝、混凝土高脆性及生产投入较大的问题，本发明提供了一种免压蒸PHC管桩，由水泥、矿粉、黄砂、碎石、减水剂、水组成，与现有技术不同的是所述成分配比为，水泥340 420kg、矿粉10(Tl60kg、黄砂70(T900kg、碎石 103(TU60kg、减水剂2. Okg 6. 0kg、水60 130kg，所述碎石粒径为5 25mm。PHC管桩的砼强度、抗锤击性能、贯入性能等都与混凝土原料本身的配比密切相关，所以发明人根据不同原材料对这些性能的影响，在现有的原材料基础上优化得到了更为合理的混凝土配比，从而保证管桩产品只在常压状态下蒸养就可以达到C80级高强桩。作为本发明的优选条件，减水剂为聚羧酸型，由于聚羧酸系高效减水剂所配制的大流动性混凝土经时损失小，一小时基本无坍落度损失，二小时经时损失小于15%，所以优选此减水剂可以进一步改善混凝土的坍落度，保证备用混凝土的质量。本发明还提供了生产这种免蒸养PHC管桩的工艺，包括以下步骤
A.将权利要求1中所述的水泥提前储存3天以上，并确保使用时温度低于50°C；
B.将权利要求1中所述的水加热至4(T60°C；
C.复检权利要求1中所述的各原料，搅拌140s以上，得到坍落度为7(Tl20mm的混凝土备用；
D.在15、5°C下将混凝土入模；E.合模张拉；
F.以10(Tl50n/min的转速低速离心2、min，然后分别以40(T500n/min的转速和 60(T700n/min的转速中速离心5 8min和8 llmin，最后以100(Tl300n/min的转速高速离心 10 15min ；
G.将得到的管桩首先静置广2小时，然后升温3小时，在6(T85°C恒温条件下蒸养6、 小时，最后降温3小时以上；
H.拆去模具。通过对混凝土原料水泥及水的预处理，以及混凝土搅拌时间的优化，从而保证了原料混凝土坍落度在7(Tl20mm之间。在后续过程中，通过控制混凝土入模温度、离心参数以及蒸养参数的控制，优化了整个生产工艺，得到脱模强度大于75MPa的管桩，从而保证管桩在不进行高压蒸养的条件下，仍然能够符合国家规范的要求。保证3-5天砼强度达到 SOMPaJS天强度高于砼设计强度。满足按数理统计方法评定要求的to彡1. 15R。同时抗裂弯矩及极限弯矩均大于标准值。保证其在沉桩锤击数大于2000击时仍不出现桩身开裂、 桩顶破损等问题。
具体实施例方式实施例1
首先将水泥提前进场储存3天以上，并确保使用时温度低于50°C使用；然后将水加热至4(T60°C，复检，并将矿粉、黄砂、粒径为5 25mm的碎石、聚羧酸型减水剂与处理好的水泥和水混合，搅拌140s以上，得到坍落度为7(Tl20mm的混凝土备用；将混凝土在15 45°C下入模；合模张拉；以10(Tl50n/min的转速低速离心2、min，然后分别以40(T500n/min的转速和60(T700n/min的转速中速离心5、min和8 llmin，最后以100(Tl300n/min的转速高速离心l(Tl5min ；得到初步成型的管桩；将得到的管桩首先静置广2小时，然后升温3 小时，在6(T85°C恒温条件下蒸养6、小时，最后降温3小时以上，拆去模具，得到强度大于 75MPa的管桩。为了进一步检测免蒸养工艺对管桩的影响，我们采用在同一模具中张拉，并采用相同的制桩情况，保持两个管桩的制造差别仅体现在最后的蒸养过程。其中管桩S^-I是经过高压蒸养的，管桩SYZ-2是未经过高压蒸养的。然后将上述两根管桩按照《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92)、《先张法预应力混凝土管桩》(GB3476-2009)、《先张法预应力混凝土管桩》(ZJ3H007-2007)中的规定，对管桩的抗裂弯矩值、极限弯矩值、抗裂试验及破坏试验的挠度值进行检测，并进一步对裂缝出现时间，出现位置以及裂缝的宽度进行试验检测，对比数据如下
权利要求
1.免压蒸PHC管桩，由水泥、矿粉、黄砂、碎石、减水剂、水组成，其特征在于所述成分配比为，水泥340 420kg、矿粉10(Tl60kg、黄砂70(T900kg、碎石103(TU60kg、减水剂 2. Okg 6. 0kg、水60 130kg，所述碎石粒径为5 25mm。
2.如权利要求1所述的免压蒸PHC管桩，其特征在于所述减水剂为聚羧酸型减水剂。
3.—种生产如权利要求1或2所述的免压蒸PHC管桩的工艺，其特征在于包括以下步骤A.将权利要求1中所述的水泥提前储存3天以上，并确保使用时温度低于50°C；B.将权利要求1中所述的水加热至4(T60°C；C.复检权利要求1中所述的各原料，搅拌140s以上，得到坍落度为7(Tl20mm的混凝土备用；D.在15、5°C下将混凝土入模；E.合模张拉；F.以10(Tl50n/min的转速低速离心2、min，然后分别以40(T500n/min的转速和 60(T700n/min的转速中速离心5 8min和8 llmin，最后以100(Tl300n/min的转速高速离心 10 15min ；G.将得到的管桩首先静置广2小时，然后升温3小时，在6(T85°C恒温条件下蒸养6、 小时，最后降温3小时以上；H.拆去模具。
全文摘要
本发明提供了一种免压蒸PHC管桩，由水泥、矿粉、黄砂、碎石、减水剂、水组成，与现有技术不同的是所述成分配比为，水泥340~420kg、矿粉100~160kg、黄砂700~900kg、碎石1030~1260kg、减水剂2.0kg~6.0kg、水60~130kg，所述碎石粒径为5~25mm。同时提供了此管桩的生产工艺条件和参数，从而保证管桩在不进行高压蒸养的条件下，仍然能够符合国家规范的要求。保证3-5天砼强度达到80MPa，28天强度大于砼设计强度。满足按数理统计方法评定要求的Rn≥1.15R。以及在沉桩锤击数大于2000击时仍不出现桩身开裂、桩顶破损等问题。
文档编号C04B28/00GK102179875SQ20111006438
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者周郁兵, 王春明, 魏德新 申请人:中交三航局第三工程有限公司