專利名稱：高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明是一種高耐久 性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁。
背景技術(shù)：
目前，管樁作為樁基礎(chǔ)建設(shè)的一種建筑構(gòu)件，使用過程中，其面 臨著有害離子侵蝕的問題，如地下水的侵蝕，土壤中可溶性粒子的滲 透等等。地下水的侵蝕和可溶性粒子的滲透，使管樁的壽命縮短，并 可能威脅建筑安全。
PHC管樁全稱為高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，樁身混凝土 為C80高強混凝土。其主要生產(chǎn)工藝為布設(shè)混凝土、施加預(yù)應(yīng)力、 高速離心成型、常壓蒸養(yǎng)、脫模后高溫高壓蒸汽養(yǎng)護即成。PHC管 樁具有高強度、高密度、低水灰比、低滲透(抗?jié)B標(biāo)號〉P30)，耐沖 擊、結(jié)構(gòu)承載力高等特點，已廣泛地應(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)。PHC管樁作為管樁中的一種， 同樣存在著耐久性的問題。
王海飛在中國硅酸鹽學(xué)會2004年的《預(yù)制混凝土木樁學(xué)術(shù)論文 集》撰文指出了提高PHC管樁混凝土抗氯離子滲透性能的方法，鮮 見有人對PHC管樁的耐久性進行實驗研究，也鮮見基于耐久性指標(biāo) 要求而進行PHC配制、生產(chǎn)和設(shè)計的報道。但是全面提高管樁的耐 久性的文獻，目前尚沒有見到報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述缺點，提出了一種高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土 管樁。該管樁具有良好的耐久性。具體地說，該管樁同時具備良好的 抗?jié)B透性、抗氯離子擴散、抗硫酸鹽侵蝕性和抗凍性。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
該高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，由以下原料經(jīng)離心成型、蒸 養(yǎng)和蒸壓而成
A. 膠凝材料，其加入量為每一立方米混凝土中加入450 480kg; 膠凝材料由礦物摻和料和硅酸鹽水泥組成，礦物摻和料占膠凝材料的
20 30wt%，余量為硅酸鹽水泥；
B. 砂和石，砂率為35~38%，余量為石；砂和石的總重量為 1950~2000公斤/立方米混凝土，最優(yōu)選為1977公斤/立方米混凝土；
C. 外加劑，加入量為膠凝材料重量的1.0~1.2wt%;
D. 水，水膠重量比為0.26~0.28。
所述的外加劑為萘磺酸甲醛縮合物減水劑與三萜皂甙非離子型 表面活性引氣劑復(fù)合而成，減水劑與引氣劑重量比例為97 99:1 3。 所述的外加劑中，減水劑與引氣劑重量比例為98:2。 所述的礦物摻和料優(yōu)選是粉煤灰。
所述的膠凝材料優(yōu)選由一級粉煤灰與PII42.5硅酸鹽水泥組成。 所述的石優(yōu)選為5 25mm的碎石，砂優(yōu)選為中砂。 萘磺酸甲醛縮合物減水劑簡稱萘系減水劑，它是由精萘用濃硫酸
經(jīng)磺化得到P-萘磺酸。然后與甲醛縮合，再用苛性鈉中和得到萘磺
酸甲醛縮合物減水劑。
引氣劑為三萜皂甙非離子型表面活性引氣劑。該引氣劑為粉劑，
細(xì)度為80-100目，產(chǎn)品呈黃色或淺褐色，比重約1.2，水分含量<5%，
水不溶物微量。產(chǎn)品中皂角甙含量達60%以上，其他成分為少量揮發(fā)
物和糖分。易溶于水，對酸、堿和硬水有較強的化學(xué)穩(wěn)定性。
三萜皂甙分子由單糖基和甙元基兩部分通過甙鍵相連而成。甙元
基由兩個相連的甙元組成， 一般情況下， 一個甙元可能聯(lián)結(jié)三個或三
個以上的單糖，形成一個較大的五環(huán)三萜空間結(jié)構(gòu)。對其中一個甙元
作化學(xué)元素分析證明它是一種齊墩果酸。
該復(fù)合該外加劑具有減水、引氣、保塑、改善混凝土微觀結(jié)構(gòu)及
界面結(jié)構(gòu)，同時具有增加管樁的離心均勻性，減少分層，泌水離析的特性。
產(chǎn)品檢驗主要通過以下檢驗方法
1. 通過快速凍融，檢測混凝土的動彈性模量的降低值，反映混 凝土的抗凍性；
2. 通過檢測混凝土在硫酸鹽溶液中的干濕循環(huán)后，抗壓強度和 抗折強度的降低程度，反映混凝土的抗硫酸鹽性能；
3. 通過測量混凝土的電通量和氯離子擴散系數(shù)，檢測混凝土的 滲透性。
本發(fā)明的管樁的耐久性能夠達到以下要求混凝土的滲透性電量 法測量小于1000庫侖(以ASTM C1202法進行測定)；氯離子擴散 系數(shù)小于3.0X10—8cm2/s (以NEL法進行測定)；抗硫酸鹽侵蝕次數(shù) 達到30次以上；抗凍性次數(shù)達到300次以上。所述的NEL法，又稱 作清華大學(xué)NEL法，是中國土木工程學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)CCES01—2004《混 凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》附錄B2 "混凝土中氯離子擴散系 數(shù)快速檢測的NEL法"。實驗步驟是將來樣切成100X 100X50mm 的試塊，然后用4Mol/L的NaCl溶液進行真空飽鹽，之后用NEL — PDR混凝土滲透性電測儀對氯離子擴散系數(shù)進行測定。
本發(fā)明的優(yōu)點在于該高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁同時具備 良好的抗?jié)B透性、抗氯離子擴散、抗硫酸鹽侵蝕性和抗凍性。
具體實施例方式
具體實施方式
中，所用的水泥為PII42.5R型粵秀水泥，細(xì)骨料 為肇慶河砂，尺寸為中砂，粗骨料為田螺坑石場的花崗巖碎石，尺寸 為5 25mm。引氣劑采用SJ-2型水溶性引氣劑。
實施例1
取PII42.5R型粵秀水泥380公斤， 一級粉煤灰100公斤，肇慶 河砂690公斤，花崗巖碎石1287公斤，水128公斤。萘磺酸甲醛縮 合物減水劑3.528kg， SJ-2型水溶性引氣劑72g。
配料先攪拌砂石20秒，加部分膠凝材料和部分外加劑與部分 水?dāng)嚢?0秒，將剩余全部加入攪拌1分鐘。
然后管樁離心成型，靜停1小時，經(jīng)蒸汽養(yǎng)護和蒸壓養(yǎng)護，蒸壓 養(yǎng)護溫度為80°C，升溫30分鐘，恒溫5小時，降溫30分鐘；蒸壓 養(yǎng)護壓力l.OMPa，溫度大于18(TC，升壓1.5小時，恒壓5.5小時， 降壓1小時，即得到具有高耐久性的高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。
所得的管樁，樁身外觀完好，內(nèi)壁光滑，無漏漿、漏石、掛漿、 少料、裙板凹陷、局部磕損、表面裂縫等問題，端板平整，樁深彎曲 度符合規(guī)范要求。終壓力為4000KN，樁身仍完好，豎向承載力能夠 滿足要求。
混凝土的滲透性電量法測量900庫侖，以ASTM C1202法進行 測定；氯離子擴散系數(shù)為2.5X10—Scm2/3，以NEL法進行測定；抗硫 酸鹽侵蝕次數(shù)達到38次；抗凍性次數(shù)(凍融循環(huán)次數(shù))達到400次。
實施例2
磺酸甲醛縮合物減水劑3.550kg， SJ-2型水溶性引氣劑50g，其 他條件與實施例1完全相同。
混凝土的滲透性電量法測量1000庫侖，以ASTM C1202法進行 測定；氯離子擴散系數(shù)為3.0X10—8cm2/s，以NEL法進行測定；抗硫 酸鹽侵蝕次數(shù)達到35次；抗凍性次數(shù)(凍融循環(huán)次數(shù))達到300次。
實施例3
磺酸甲醛縮合物減水劑3.510kg， SJ-2型水溶性引氣劑90g，其 他條件與實施例l完全相同。
混凝土的滲透性電量法測量1000庫侖，以ASTM C1202法進行 測定；氯離子擴散系數(shù)為2.9X10—Scm2/5，以NEL法進行測定；抗硫 酸鹽侵蝕次數(shù)達到37次；抗凍性次數(shù)(凍融循環(huán)次數(shù))達到403次。
以上對本發(fā)明所提供的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁進行了 詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了 闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思 想；同時，對于本領(lǐng)域,勺一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體 實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不 應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其特征在于，由以下原料經(jīng)離心成型、蒸養(yǎng)和蒸壓而成A.膠凝材料，其加入量為每一立方米混凝土中加入450～480kg；膠凝材料由礦物摻和料和硅酸鹽水泥組成，礦物摻和料占膠凝材料的20～30wt％，余量為硅酸鹽水泥；B.砂和石，砂率為35～38％，余量為石；砂和石的總重量為1950～2000公斤/立方米混凝土；C.外加劑，加入量為膠凝材料重量的1.0～1.2wt％；D.水，水膠重量比為0.26～0.28。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其特征在于所述的外加劑為萘磺酸甲醛縮合物減水劑與三砲皂甙非離子型表面活性引氣劑復(fù)合而成，減水劑與引氣劑重量比例為97 99:卜3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于所述的外加劑中，減水劑與引氣劑重量比例為98:2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于所述的礦物摻和料是粉煤灰。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于:所述的膠凝材料由一級粉煤灰與PII42.5硅酸鹽水泥組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐夂性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于所述的石為5 25mm的碎石。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于所述的砂為中砂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，其 特征在于所述的砂和石的總重量為1977公斤/立方米混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁。該高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁由膠凝材料、萘磺酸甲醛縮合物減水劑與三萜皂甙非離子型表面活性引氣劑復(fù)合而成的外加劑、砂和石、水，經(jīng)離心成型、蒸養(yǎng)和蒸壓而成，外加劑的加入量為膠凝材料重量的1.0～1.2wt％。該高耐久性預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁同時具備良好的抗?jié)B透性、抗硫酸鹽侵蝕性和抗凍性。
文檔編號B28B11/24GK101096114SQ20071014041
公開日2008年1月2日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者韋澤林 申請人:中山市三和建材有限公司