專利名稱：在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及管樁，尤其是在一種沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁。
背景技術(shù)：
在各種惡劣的環(huán)境中，例如在沿海地區(qū)，混凝土長期遭受鹽類物質(zhì)的腐蝕，造成混凝土發(fā)生裂化現(xiàn)象，從而使耐久性降低。在鹽類物質(zhì)中，硫酸鹽和氯鹽起到主要作用。如何有效地防止氯化物、硫酸鹽環(huán)境中鋼筋混凝土的腐蝕破壞，確保其在設計使用壽命期間安全正常的運行，降低維修和維護費用，成為當今世界普遍關注的重要研究課題。因此，需要一種能夠耐·強腐蝕的管樁。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:研制一種能夠耐強腐蝕的管樁，降低管樁的維護費用。技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，它的原料和配比如下:
水泥35(Γ450重量份；
礦粉90 135重量份；
沙子60(Γ700重量份；
石子100 120重量份；
水和減水劑；
其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30-0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為 1.8 2.2:100。所述水泥為525標號，比表面積為大于330m2 /kg, 3天的抗壓強度不小于32Mpa，28天的抗壓強度不小于6 IMpa。所述石子的粒徑為5 25mm，泥塊含量不超過1%，壓碎指標小于8。所述沙子的細度模數(shù)為2.6^3.0，含泥量不超過0.9%。所述減水劑的砼減水率不小于25%。所述礦粉的7天活性指數(shù)不小于95，28天活性指數(shù)不小于105。作為一種實施例，它的原料和配比為:
水135重量份數(shù)；
水泥 315重量份數(shù)；
礦粉 135重量份數(shù)；
沙子 605重量份數(shù)；
減水劑 9.5重量份數(shù)。所述礦粉和水泥的重量比為3:10。本發(fā)明進一步提出了上述預應力防腐管樁的制作方法，它包括如下步驟:(1)按照配比將上述原料投入到強制式攪拌機中，攪拌2 3分鐘，使混凝土的塌落度達到3 5cm ；
(2)通過布料車將攪拌好的混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具中，布料完成后進行預應力張拉，張拉力為預應力鋼筋總強度的78°/Γ82% ；
(3)封閉模具，經(jīng)靜置、慢速離心、中速離心和高速離心四個階段，直到管樁成型；
(4)進行兩次蒸汽養(yǎng)護，首先帶模進入養(yǎng)護池，養(yǎng)護溫度為85、0°C，時間為3.5^4.5小時，脫模強度不小于55Mpa ;隨后進行脫模養(yǎng)護，升溫至175 185°C，恒溫恒壓養(yǎng)護，壓力為
0.9 IMpa，養(yǎng)護時間為5.5 6.5小時;
(5)經(jīng)2 3小時將溫度均勻降低到室溫，拉出并吊裝。在離心工藝中，所述慢速離心的轉(zhuǎn)速為75 80r/min，時間為2 3分鐘，所述中速離心的轉(zhuǎn)速為22(T240r/min，時間為I 2分鐘，所述高速離心的轉(zhuǎn)速為48(T550r/min，時間為4 6分鐘。有益效果:本發(fā)明的預應力防腐管樁能夠在沿海和鹽湖地區(qū)使用，耐腐蝕性強，使用壽命長，大大降低了維護費用。


圖1為本發(fā)明的橫向示意 圖2為本發(fā)明的縱向示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(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(shù)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(quán)利要求所限定的范圍。實施例1按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥350份；礦粉100份；沙子650份；石子100份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為1.8:100。實施例2按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥360份；礦粉90份；沙子700份；石子105重量份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為1.8。實施例3按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥380份；礦粉110份；沙子600份；石子120重量份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為2.0:100。實施例4按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥400重量份；礦粉110重量份；沙子700重量份；石子115重量份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為2.0:100。實施例5按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥420份；礦粉100份；沙子600份；石子114重量份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.305，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為2.1:100。實施例6按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥450份；礦粉90份；沙子600份；石子120重量份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為2.2:100。實施例7按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥430份；礦粉110份；沙子700份；石子110份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為1.9:100。實施例8按照重量份數(shù)配制管樁原料:水泥380份；礦粉100份；沙子650份；石子110份；其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為 2.0:100。實施例9按照重量份數(shù)配制管樁原料:水135重量份數(shù)；水泥 315重量份數(shù)；礦粉135份；沙子605份；減水劑9.5份。在上述各實施例中，原料的參數(shù)要求是:水泥為525標號，比表面積為大于330m2 /kg, 3天的抗壓強度不小于32Mpa, 28天的抗壓強度不小于61Mpa。石子為粒徑為5 25mm,泥塊含量不超過1%，壓碎指標小于8。沙子為細度模數(shù)為2.6 3.0，含泥量不超過0.9%。減水劑的砼減水率不小于25%。礦粉的7天活性指數(shù)不小于95，28天活性指數(shù)不小于105。每個實施例包括3個平行組。用下述方法將上述各組原料制作成管樁:
1、按照配比將上述原料投入到強制式攪拌機中，攪拌21分鐘，使混凝土的塌落度達到3 5cm ；
2、通過布料車將攪拌好的混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具中，布料完成后進行預應力張拉，張拉力為預應力鋼筋總強度的78°/Γ82% ；
3、封閉模具，經(jīng)靜置、慢速離心、中速離心和高速離心四個階段，直到管樁成型；在離心工藝中，慢速離心的轉(zhuǎn)速為75 80r/min，時間為2 3分鐘，中速離心的轉(zhuǎn)速為22(T240r/min,時間為I 2分鐘,高速離心的轉(zhuǎn)速為480 550r/min,時間為4 6分鐘。4、進行兩次蒸汽養(yǎng)護，首先帶模進入養(yǎng)護池，養(yǎng)護溫度為85 90°C，時間為
3.5^4.5小時,脫模強度不小于55Mpa ;隨后進行脫模養(yǎng)護,升溫至175 185°C ,恒溫恒壓養(yǎng)護，壓力為0.9 IMpa，養(yǎng)護時間為5.5 6.5小時;
5、經(jīng)2 3小時將溫度均勻 降低到室溫，拉出并吊裝。根據(jù)GB/T50082-2009標準對本發(fā)明的各實施例得到的管樁進行檢測，包括氯離子擴散系數(shù)檢測、硫酸鈉溶液進行抗硫酸鹽侵蝕檢測和抗水滲透性能檢測。實驗結(jié)果表明上述各實施例得到的管樁的28d氯離子擴散系數(shù)小于3X 10_12 m2/S，抗硫酸鹽侵蝕等級高于KS120，抗?jié)B等級均達到P12。發(fā)明人還研制了一種防腐劑還是由比表面積400m2/kg以上的30-60份礦渣、5_15份硬石膏、25-40份粉煤灰、1-8份石灰石、5-20份沸石、5_10份的硫酸鈰和5_10份的硫酸鈰混合而成的，以上份數(shù)均指重量份數(shù)。防腐劑的加入量為混凝土原料總量的1_15%。這種防腐成分具有高比表面積、高硅、高鋁、高活性，與水泥適當匹配具有“微粉填充效應”，能提高混凝土的砼的密實度，從而提高抗折、抗壓強度，尤其是能在易被侵蝕的鋁酸鹽化合物上覆蓋了一層C-S-H凝膠的保護膜，達到了抗海水侵蝕、抗氯離子滲透，抗凍的效果。圖1和圖2分別為本發(fā)明的橫向和縱向示意圖。本發(fā)明的防腐管樁的具體結(jié)構(gòu)為空心圓柱形方樁。圖1所示為一種圓柱形空心樁，壁厚L在90至130mm，內(nèi)徑D為300-600mm，預應力鋼筋I的數(shù)量為8_12根，在樁體內(nèi)均勻分布。
圖2為本發(fā)明的一種切角樁的縱向示意圖，從圖上可見固定于樁體一端的端板3和包箍4，螺旋箍筋2沿縱向形成加密區(qū)LI和非加密區(qū)L2，其中螺旋箍筋為直徑大于等于5mm的冷拔絲碳鋼絲。
權(quán)利要求
1.一種在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，它的原料和配比如下: 水泥35(Γ450重量份； 礦粉90 135重量份； 沙子60(Γ700重量份； 石子100 120重量份； 水和減水劑； 其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30-0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為 1.8 2.2:100。
2.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述水泥為525標號，比表面積為大于330m2 /kg，3天的抗壓強度不小于32Mpa，28天的抗壓強度不小于6 IMpa。
3.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述石子的粒徑為5 25mm，泥塊含量不超過1%，壓碎指標小于8。
4.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述沙子的細度模數(shù)為2.6^3.0，含泥量不超過0.9%。
5.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述減水劑的砼減水率不小于25%。
6.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述礦粉的7天活性指數(shù)不小于95，28天活性指數(shù)不小于105。
7.按權(quán)利要求1所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，它的原料和配比如下: 水135重量份數(shù)； 水泥 315重量份數(shù)； 礦粉 135重量份數(shù)； 沙子 605重量份數(shù)； 減水劑 9.5重量份數(shù)。
8.按權(quán)利要求1至6任一項所述在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁，其特征在于，所述礦粉和水泥的重量比為3:10。
9.權(quán)利要求1所述的在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按照配比將上述原料投入到強制式攪拌機中，攪拌2 3分鐘，使混凝土的塌落度達到3 5cm ； (2)通過布料車將攪拌好的混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具中，布料完成后進行預應力張拉，張拉力為預應力鋼筋總強度的78°/Γ82% ； (3)封閉模具，經(jīng)靜置、慢速離心、中速離心和高速離心四個階段，直到管樁成型； (4)進行兩次蒸汽養(yǎng)護，首先帶模進入養(yǎng)護池，養(yǎng)護溫度為85、0°C，時間為3.5^4.5小時，脫模強度不小于55Mpa ;隨后進行脫模養(yǎng)護，升溫至175 185°C，恒溫恒壓養(yǎng)護，壓力為.0.9 IMpa，養(yǎng)護時間為5.5 6.5小時;(5)經(jīng)2 3小時將溫度均勻降低到室溫，拉出并吊裝。
10.如權(quán)利 要求7所述的在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁的制造方法，其特征在于，在離心工藝中，所述慢速離心的轉(zhuǎn)速為75 80r/min，時間為2 3分鐘，所述中速離心的轉(zhuǎn)速為22(T240r/min，時間為I 2分鐘，所述高速離心的轉(zhuǎn)速為48(T550r/min，時間為4飛分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在沿海特殊地質(zhì)情況下使用的預應力防腐管樁及其制造方法，它的原料和配比如下水泥350~450重量份；礦粉90~135重量份；沙子600~700重量份；石子100~120重量份；水和減水劑，其中水泥和礦粉為凝膠劑，水與凝膠劑的重量比為0.30-0.31，減水劑和凝膠劑的質(zhì)量比為1.8~2.2:100。本發(fā)明的防腐管樁能夠在沿海強腐蝕環(huán)境中使用，耐久性能好，維護和維修費用低。
文檔編號C04B28/08GK103086675SQ201310048550
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者顏成華 申請人:江蘇東浦管樁有限公司