專利名稱：一種高性能耐腐蝕混凝土樁及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于混凝土建筑材料技術領域，尤其涉及免高壓蒸汽養(yǎng)護的高性能耐腐蝕混凝土樁及其生產方法。
背景技術：
混凝土是當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，混凝土長期遭受腐蝕介質的作用，導致混凝土結構性能的裂化、耐久性降低，而提前發(fā)生破壞。由于混凝土結構的耐久性不良，給世界各國造成巨大的經濟損失。我國目前正在進行著世界上最大的土木工程建設，混凝土的耐久性問題已經關系到國計民生等的重大問題。對于土木工程來講，改善混凝土的耐久性已經成為世界范圍內的研究熱點。
目前PHC樁廠都是使用磨細砂、礦物摻合料，采用蒸養(yǎng)+壓蒸二次水熱養(yǎng)護エ藝?，F行的養(yǎng)護エ藝基本為常壓蒸汽養(yǎng)護(82±2°C，4h50min)，高壓蒸汽養(yǎng)護(I. 0±0. 05Mpa,7hl0min)。一般來講，若果原材料選用的配合比和生產エ藝合理的話，則以這種方法生產的PHC樁是具有抗中弱腐蝕的性能。

發(fā)明內容
發(fā)明目的針對上述現有存在的問題和不足，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。技術方案為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術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)的無機物添加剤。作為優(yōu)選，所述細骨料為天然砂或人工砂；所述細骨料為天然碎石或人工碎石。作為優(yōu)選，所述細骨砂的細度模數為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)按配比將所述細骨砂和膠凝材料投入到混凝土攪拌機，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，再進行攪拌直至均勻，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，待布料結束后，進行合模及預應カ張拉，張拉カ為預應力鋼筋總抗拉強度的70 75% ; (3)將裝有混凝土的模具在預應カ張拉后進行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型；(4)待離心結束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進行常壓蒸汽養(yǎng)護，常壓蒸汽養(yǎng)護后脫模冷卻即可；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護的溫度為65-100°C，養(yǎng)護時間為4-6小時。有益效果與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明利用免蒸壓混凝土技術進行生產，可以減少高壓蒸汽養(yǎng)護的環(huán)節(jié)，大大降低生產成本，減少或消除安全隱患，經濟效益顯著；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，社會效益顯著；3、本發(fā)明產品經過檢測，其力學性能完全符合GB13476-2009的要求，降低成本并不影響產品的性能，甚至比現有產品的性能更優(yōu)，產品質量能夠得到保證；4、本發(fā)明產品在硫酸鹽侵蝕、氯離子滲透、抗凍等耐久性方面都表現出較高的水平，因此具有很好的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進ー步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(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，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價 形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。實施例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。其中天然砂的細度模數為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%的天然磨細石膏、14%的氧化鈣、I %的N?；榛“彼徕c以及5%的無機硅酸鹽。上述配方的混凝土的容重比約為 2500kg/m3。實施例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。其中天然砂的細度模數為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? %的無機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。其中人工砂的細度模數為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。實施例I 3通過以下方法制備混凝土樁具體生產過程如下⑴先向混凝土攪拌機投入砂、膠凝材料進行攪拌直至均勻，然后投入整個配方中70 90%的水，再進行攪拌直至均勻，最后依次投入碎石、減水劑和所剰余的水再進行攪拌直至均勻；(2)將預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，待布料結束后，進行合模及預應カ張拉，張拉カ約為預應カ鋼筋總抗拉強度的70 75% ; (3)將裝有混凝土的模具在預應カ張拉后進行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型；(4)待離心結束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進行常壓蒸汽養(yǎng)護，常壓蒸汽養(yǎng)護后脫模冷卻；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護的恒溫溫度為65-95°C,養(yǎng)護時間為4-6小時；(5)常壓蒸汽養(yǎng)護結束,混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運往エ地施打。對比例PHC混凝土管樁的制備方法與實施例I相比，不同點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 ;砂的細度模數為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%。將實施例I 3與對比例進行比較，得到如表I所示的性能對比。表I
權利要求
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.根據權利要求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%的無機物添加剤，該無機物添加劑為硅酸鹽或硅酸鹽和碳酸鹽的混合物。
3.根據權利要求I所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述細骨料為天然砂或人工砂；所述細骨料為天然碎石或人工碎石。
4.根據權利要求I 3任一所述高性能耐腐蝕混凝土樁，其特征在于所述細骨砂的細度模數為2. 3 3. 5。
5.根據權利要求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.根據權利要求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)按配比將所述細骨砂和膠凝材料投入到混凝土攪拌機，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，再進行攪拌直至均勻，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，待布料結束后，進行合模及預應カ張拉，張拉力為預應力鋼筋總抗拉強度的7(Γ75% ； (3)將裝有混凝土的模具在預應カ張拉后進行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型； (4)待離心結束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進行常壓蒸汽養(yǎng)護，常壓蒸汽養(yǎng)護后脫模冷卻即可；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護的溫度為65-100°C,養(yǎng)護時間為4-6小時。
全文摘要
本本發(fā)明公開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)明可以在僅通過常壓蒸汽養(yǎng)護的條件下使得生產的混凝土樁性能符合國家標準，且比現有技術具有更優(yōu)異的耐久性和強度，從而大大縮短生產周期、降低成本，具有很大的經濟效益和社會效益。
文檔編號C04B28/14GK102659373SQ20121010877
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者李斌斌, 茍德勝 申請人:江蘇建華管樁有限公司