本发明涉及一种建筑混凝土桩及其制备方法。
背景技术：
混凝土桩用混凝土(包括普通钢筋混凝土、预应力混凝土）制成的桩。具有节约木材和钢材、经久耐用、造价低廉等优点，已广泛使用于水工建筑、工业建筑、民用建筑和桥梁的基础工程，还常用于边坡及基坑支护的抗滑或隔水。桩的截面有方形、矩形、圆形和环形等，最常用的是方形截面桩和环形截面桩。方形截面桩的边长和环形截面桩的外径为20～60厘米。桩的长度可达40米，上端设置桩帽，下端设有桩尖。混凝土桩的制作工艺基本上与混凝土电杆相同。
按设置效应分类：非挤土桩：如钻(冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩，因设置过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作用，并可能向桩孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力有所减小。非挤土的一般均为现浇，有人工挖孔桩、冲（钻）孔灌注桩等。人工挖孔桩，有钢筋，是用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，能够承载楼层较少且压力较大的结构主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。部分挤土桩：冲击成孔灌注桩、h型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管桩等。在桩的设置过程中对桩周土体稍有排挤作用，但土的强度荷变形性质变化不大。挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等在锤击和振动贯人过程中都要将桩位处的土体大量排挤开，使土体结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大。挤土类的有沉管灌注桩（现浇，沉管方法有静压、振动、锤击等）、预制桩（普通钢筋混凝土、预应力混凝土）。
现有的混凝土桩结构强度不高，耐腐蚀效果不好，抗裂效果不好。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种结构强度高，耐腐蚀效果好，抗裂效果好的建筑混凝土桩。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种建筑混凝土桩，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石30-35份、水泥8-10份、硅灰9-15份、粒化高炉矿渣5-15份、硫酸钠20-25份、过氧化氢7-10份、金属铝粉8-13份、纤维素醚9-16份、硼酸钙10-16份、乳胶6-8份、氧化铁黑17-21份、膨润土3-9份、木质素磺酸钙15-22份、氟硅酸钠6-7份、羧甲基纤维素钠23-25份、水解聚马来酸酐6-14份、聚丙烯酸20-26份、亚硝酸钠5-10份、石膏13-20份、石棉6-9份、硼纤维13-18份和陶瓷纤维20-22份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石30份、水泥8份、硅灰9份、粒化高炉矿渣5份、硫酸钠20份、过氧化氢7份、金属铝粉8份、纤维素醚9份、硼酸钙10份、乳胶6份、氧化铁黑17份、膨润土3份、木质素磺酸钙15份、氟硅酸钠6份、羧甲基纤维素钠23份、水解聚马来酸酐6份、聚丙烯酸20份、亚硝酸钠5份、石膏13份、石棉6份、硼纤维13份和陶瓷纤维20份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石32.5份、水泥9份、硅灰12份、粒化高炉矿渣10份、硫酸钠22.5份、过氧化氢8.5份、金属铝粉10.5份、纤维素醚13份、硼酸钙13份、乳胶7份、氧化铁黑19份、膨润土6份、木质素磺酸钙18.5份、氟硅酸钠6.5份、羧甲基纤维素钠24份、水解聚马来酸酐10份、聚丙烯酸23份、亚硝酸钠7.5份、石膏16.5份、石棉7.5份、硼纤维15.5份和陶瓷纤维21份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石35份、水泥10份、硅灰15份、粒化高炉矿渣15份、硫酸钠25份、过氧化氢10份、金属铝粉13份、纤维素醚16份、硼酸钙16份、乳胶8份、氧化铁黑21份、膨润土9份、木质素磺酸钙22份、氟硅酸钠7份、羧甲基纤维素钠25份、水解聚马来酸酐14份、聚丙烯酸26份、亚硝酸钠10份、石膏20份、石棉9份、硼纤维18份和陶瓷纤维22份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种建筑混凝土桩的制备方法，包括以下步骤：
1）将碎石30-35份、水泥8-10份、硅灰9-15份、粒化高炉矿渣5-15份、硫酸钠20-25份、过氧化氢7-10份、金属铝粉8-13份、纤维素醚9-16份、硼酸钙10-16份、乳胶6-8份、氧化铁黑17-21份、膨润土3-9份投入到搅拌机中，调节搅拌速度为520-650r/min，搅拌20-25分钟，备用；
2）将步骤1）所得原料投入到恒温箱中，调节温度为4℃，静置保存10-15分钟，备用；
3）将木质素磺酸钙15-22份、氟硅酸钠6-7份、羧甲基纤维素钠23-25份、水解聚马来酸酐6-14份、聚丙烯酸20-26份、亚硝酸钠5-10份、石膏13-20份、石棉6-9份、硼纤维13-18份和陶瓷纤维20-22份投入到反应釜内，调节加热温度为120-150℃，搅拌速度为1250-1400r/min，反应25-30分钟，备用；
4）将步骤3）所得原料与步骤2）所得原料与清水混合，保持水灰比为0.3，搅拌均匀，备用；
5）将步骤4）所得混凝土浆注入到预制模板内，并且预制模板内安装钢筋笼，浇注成型，使得混凝桩的高度为4.5m，直径为0.35m。
本发明技术效果主要体现在以下方面：添加的碎石、水泥、硅灰、粒化高炉矿渣、硫酸钠、过氧化氢、金属铝粉、纤维素醚使得结构强度高，在加工过程中与钢筋笼配合浇注，能够进一步提升结构强度；添加的硼酸钙、乳胶、氧化铁黑、膨润土、木质素磺酸钙、氟硅酸钠、羧甲基纤维素钠、水解聚马来酸酐使得材料耐腐蚀效果好；添加的聚丙烯酸、亚硝酸钠、石膏、石棉、硼纤维和陶瓷纤维保持材料抗裂效果好。
具体实施方式
实施例1
一种建筑混凝土桩，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石30份、水泥8份、硅灰9份、粒化高炉矿渣5份、硫酸钠20份、过氧化氢7份、金属铝粉8份、纤维素醚9份、硼酸钙10份、乳胶6份、氧化铁黑17份、膨润土3份、木质素磺酸钙15份、氟硅酸钠6份、羧甲基纤维素钠23份、水解聚马来酸酐6份、聚丙烯酸20份、亚硝酸钠5份、石膏13份、石棉6份、硼纤维13份和陶瓷纤维20份。
一种建筑混凝土桩的制备方法，包括以下步骤：
1）将碎石30份、水泥8份、硅灰9份、粒化高炉矿渣5份、硫酸钠20份、过氧化氢7份、金属铝粉8份、纤维素醚9份、硼酸钙10份、乳胶6份、氧化铁黑17份、膨润土3份投入到搅拌机中，调节搅拌速度为520-650r/min，搅拌20-25分钟，备用；
2）将步骤1）所得原料投入到恒温箱中，调节温度为4℃，静置保存10-15分钟，备用；
3）将木质素磺酸钙15份、氟硅酸钠6份、羧甲基纤维素钠23份、水解聚马来酸酐6份、聚丙烯酸20份、亚硝酸钠5份、石膏13份、石棉6份、硼纤维13份和陶瓷纤维20份投入到反应釜内，调节加热温度为120-150℃，搅拌速度为1250-1400r/min，反应25-30分钟，备用；
4）将步骤3）所得原料与步骤2）所得原料与清水混合，保持水灰比为0.3，搅拌均匀，备用；
5）将步骤4）所得混凝土浆注入到预制模板内，并且预制模板内安装钢筋笼，浇注成型，使得混凝桩的高度为4.5m，直径为0.35m。
实施例2
一种建筑混凝土桩，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石32.5份、水泥9份、硅灰12份、粒化高炉矿渣10份、硫酸钠22.5份、过氧化氢8.5份、金属铝粉10.5份、纤维素醚13份、硼酸钙13份、乳胶7份、氧化铁黑19份、膨润土6份、木质素磺酸钙18.5份、氟硅酸钠6.5份、羧甲基纤维素钠24份、水解聚马来酸酐10份、聚丙烯酸23份、亚硝酸钠7.5份、石膏16.5份、石棉7.5份、硼纤维15.5份和陶瓷纤维21份。
一种建筑混凝土桩的制备方法，包括以下步骤：
1）将碎石32.5份、水泥9份、硅灰12份、粒化高炉矿渣10份、硫酸钠22.5份、过氧化氢8.5份、金属铝粉10.5份、纤维素醚13份、硼酸钙13份、乳胶7份、氧化铁黑19份、膨润土6份投入到搅拌机中，调节搅拌速度为520-650r/min，搅拌20-25分钟，备用；
2）将步骤1）所得原料投入到恒温箱中，调节温度为4℃，静置保存10-15分钟，备用；
3）将木质素磺酸钙18.5份、氟硅酸钠6.5份、羧甲基纤维素钠24份、水解聚马来酸酐10份、聚丙烯酸23份、亚硝酸钠7.5份、石膏16.5份、石棉7.5份、硼纤维15.5份和陶瓷纤维21份投入到反应釜内，调节加热温度为120-150℃，搅拌速度为1250-1400r/min，反应25-30分钟，备用；
4）将步骤3）所得原料与步骤2）所得原料与清水混合，保持水灰比为0.3，搅拌均匀，备用；
5）将步骤4）所得混凝土浆注入到预制模板内，并且预制模板内安装钢筋笼，浇注成型，使得混凝桩的高度为4.5m，直径为0.35m。
实施例3
一种建筑混凝土桩，由以下重量份数配比的材料制成，包括碎石35份、水泥10份、硅灰15份、粒化高炉矿渣15份、硫酸钠25份、过氧化氢10份、金属铝粉13份、纤维素醚16份、硼酸钙16份、乳胶8份、氧化铁黑21份、膨润土9份、木质素磺酸钙22份、氟硅酸钠7份、羧甲基纤维素钠25份、水解聚马来酸酐14份、聚丙烯酸26份、亚硝酸钠10份、石膏20份、石棉9份、硼纤维18份和陶瓷纤维22份。
一种建筑混凝土桩的制备方法，包括以下步骤：
1）将碎石35份、水泥10份、硅灰15份、粒化高炉矿渣15份、硫酸钠25份、过氧化氢10份、金属铝粉13份、纤维素醚16份、硼酸钙16份、乳胶8份、氧化铁黑21份、膨润土9份投入到搅拌机中，调节搅拌速度为520-650r/min，搅拌20-25分钟，备用；
2）将步骤1）所得原料投入到恒温箱中，调节温度为4℃，静置保存10-15分钟，备用；
3）将木质素磺酸钙22份、氟硅酸钠7份、羧甲基纤维素钠25份、水解聚马来酸酐14份、聚丙烯酸26份、亚硝酸钠10份、石膏20份、石棉9份、硼纤维18份和陶瓷纤维22份投入到反应釜内，调节加热温度为120-150℃，搅拌速度为1250-1400r/min，反应25-30分钟，备用；
4）将步骤3）所得原料与步骤2）所得原料与清水混合，保持水灰比为0.3，搅拌均匀，备用；
5）将步骤4）所得混凝土浆注入到预制模板内，并且预制模板内安装钢筋笼，浇注成型，使得混凝桩的高度为4.5m，直径为0.35m。
实验例
实验对象：选取普通建筑混凝土桩、特制建筑混凝土桩与本发明的建筑混凝土桩进行对比。
实验要求：上述的普通建筑混凝土桩、特制建筑混凝土桩与本发明的建筑混凝土桩尺寸大小一致。
实验方法：耐腐蚀效果通过jgjt193-2009混凝土耐久性检验评定标准混凝土耐腐蚀性能，得到抗硫酸盐等级；结构强度通过gb/t50344-2004标准进行检测，得到最大抗压强度；抗裂效果通过按《普通混凝土力学性能试验方法标准》（gb/t50081-2002）中的有关规定，严格按被检混凝土配合比拌制被检混凝土拌和物进行检测。
具体结果如下表所示：
结合上表，对比不同的建筑混凝土桩在相同的实验方法下所得的数据，本发明的建筑混凝土桩的结构强度更高，耐腐蚀效果更好，抗裂效果更好。
本发明技术效果主要体现在以下方面：添加的碎石、水泥、硅灰、粒化高炉矿渣、硫酸钠、过氧化氢、金属铝粉、纤维素醚使得结构强度高，在加工过程中与钢筋笼配合浇注，能够进一步提升结构强度；添加的硼酸钙、乳胶、氧化铁黑、膨润土、木质素磺酸钙、氟硅酸钠、羧甲基纤维素钠、水解聚马来酸酐使得材料耐腐蚀效果好；添加的聚丙烯酸、亚硝酸钠、石膏、石棉、硼纤维和陶瓷纤维保持材料抗裂效果好。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。