一種管樁及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝±管粧領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種管粧及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近20年來，常規(guī)的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝±管粧（P肥管粧）的生產(chǎn)，都是采取二級(jí)蒸 汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)工藝，初養(yǎng)和高壓養(yǎng)護(hù)，蒸養(yǎng)池和高壓蓋都需要耗費(fèi)大量蒸汽。然而國家新環(huán)保 法的強(qiáng)制性實(shí)施，很多10噸（含10噸）W下燃煤鍋爐都面臨環(huán)保升級(jí)，要想環(huán)評(píng)達(dá)標(biāo)，最 終要選擇燒天然氣。運(yùn)將給所有管粧生產(chǎn)廠家?guī)砭薹某杀驹黾樱瑩?jù)統(tǒng)計(jì)：燃油成本是燃 煤成本的3. 5-4. 0倍；燃?xì)獬杀臼侨济撼杀镜?. 5-5. 5倍，W常規(guī)產(chǎn)品D500-125粧為例，每 米管粧成本將增加15-20元左右。所W，管粧行業(yè)"鍋爐危機(jī)"很快會(huì)蔓延開來，它將成為 各管粧生產(chǎn)廠家必須面對(duì)的難題。
[0003] 目前，已有很多專家和業(yè)界人±對(duì)P肥管粧的免壓蒸工藝進(jìn)行了探索和研究，保 留初級(jí)蒸汽養(yǎng)護(hù)過程（即，在養(yǎng)護(hù)池中恒溫85°c，養(yǎng)護(hù)6小時(shí)），并在原材料中加入娃灰巧4 級(jí)）和礦粉（S115級(jí)）的混合材料，W提高混凝±的早期強(qiáng)度。但娃灰等材料成本比較高， 不適合現(xiàn)階段的管粧市場(chǎng)形勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一是解決現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝±管粧制備過程中存在的問 題而提供了一種管粧的制備方法，本發(fā)明的管粧的制備方法可實(shí)現(xiàn)免蒸養(yǎng)免壓蒸，具有操 作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)安全、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種管粧的制備方法，包括W下步驟：將混凝±原料 混合攬拌形成粧身混凝±，將攬拌好的粧身混凝±裝入模具中，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，將預(yù)應(yīng)力 張拉后的粧身混凝±進(jìn)行離屯、，直至管粧成型，隨后進(jìn)行脫模自然養(yǎng)護(hù)，即得所述預(yù)應(yīng)力高 強(qiáng)度混凝±管粧；所述混凝±原料包含超早強(qiáng)聚簇酸減水劑，所述超早強(qiáng)聚簇酸減水劑為 式（1)或式似所示的化合物；
[0006] 所述式（1)所示的化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
[0007]
[0008] 所述式（2)所示的化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
[0009]
[0010] 其中a均為I~80的整數(shù)，b均為I~80的整數(shù)，C均為I~50的整數(shù)；I均為 1~50的整數(shù)；

尺2、Rs和R4分別獨(dú)自為Cl-3烷基；X均為Cl、化或I ;m均為5~200的整數(shù)，n均為 0~50的整數(shù)，Z均為1~150的整數(shù)。
[0017] 在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的雙免制備工藝，免去原管粧生產(chǎn)工藝中的兩道蒸汽 養(yǎng)護(hù)工序，不需要用蒸汽，完全依靠自然條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率 和生產(chǎn)安全性。自然養(yǎng)護(hù)是指在自然氣溫條件下（高于fTC )，對(duì)混凝±采取覆蓋、誘水潤(rùn) 濕、擋風(fēng)、保溫等養(yǎng)護(hù)措施。
[0018] 在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的雙免制備工藝的實(shí)現(xiàn)主要是由于使用了超早強(qiáng)聚簇 酸減水劑。本發(fā)明的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑既保持了普規(guī)早強(qiáng)聚簇酸減水劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理 念，即采用的是長(zhǎng)側(cè)鏈，短主鏈，分子結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成倒T型，呈現(xiàn)梳型結(jié)構(gòu)，運(yùn)樣的分子結(jié)構(gòu) 可W利用強(qiáng)空間位阻效應(yīng)保證分散作用，同時(shí)短主鏈降低減水劑在水泥顆粒的覆蓋面積， 保證水泥正常水化反應(yīng)；更為重要的是，本發(fā)明的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑利用特殊催化劑實(shí) 現(xiàn)高分子中高度規(guī)整和采用促水化基團(tuán)大單體，利用疊加效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)超早強(qiáng)效果。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，所述混凝±原料通常包含水泥、砂子、碎石和水，為了實(shí)現(xiàn)超 早強(qiáng)，本發(fā)明添加了外加劑超早強(qiáng)聚簇酸減水劑。在此不對(duì)混凝±原料做限定，現(xiàn)有技術(shù)中 使用的混凝±原料加入本發(fā)明的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑后，均可實(shí)現(xiàn)超早強(qiáng)效果。例如，本發(fā) 明的混凝±原料可W為：混凝±原料包含水泥、砂子、碎石、水和外加劑，其中外加劑包含超 早強(qiáng)聚簇酸減水劑；本發(fā)明的混凝±還原料可W為：混凝±原料包含水泥、砂子、碎石、水、 外加劑和滲合料，其中外加劑包含超早強(qiáng)聚簇酸減水劑。
[0020] 優(yōu)選地，所述式（1)所示的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑由W下方法制備而成：
[002。 （Ia)甲氧基徑基PEG中間體的合成
[0022] 向封閉的高壓蓋內(nèi)，注入甲醇、環(huán)氧乙燒或環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物、環(huán)氧面 丙烷、催化劑，攬拌，80-150°C下反應(yīng)2-lOh，即得反應(yīng)產(chǎn)物甲氧基徑基PEG中間體；
[0023] 其中，環(huán)氧面丙烷為環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧漠丙烷或環(huán)氧艦丙烷；其反應(yīng)式如下：
[00巧](2a)甲氧基陽G活性大單體的合成
[0026] 向反應(yīng)器中加入步驟la)中合成的甲氧基徑基PEG中間體、締酸、催化劑和阻聚 劑，攬拌，70-170°C下反應(yīng)3-15h，即得反應(yīng)產(chǎn)物甲氧基陽G活性中間體；
[0027] 其中，締酸為丙締酸、甲基丙締酸、馬來酸酢或衣康酸；其反應(yīng)式如下：
[0029] (3a)活性大單體的合成
[0030]向反應(yīng)器中加入季錠鹽化反應(yīng)物和阻聚劑，升溫至10-80°c，緩慢滴加步驟2a)中 合成的甲氧基PEG活性中間體的季錠鹽化反應(yīng)物溶液，滴加完畢后，于10-80°C條件下，繼 續(xù)保溫反應(yīng)1-lOh，即得所述活性大單體；其反應(yīng)式如下：
[00礎(chǔ)其中，所述季錠鹽化合物為N化R3R4)，其中R2、Rs和R 4分別獨(dú)自為C1-3烷基。
[003引 （4a)式（1)所示的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑的合成
[0034] 將步驟3a)合成的活性大單體，甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一 種，APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一種，水和分子量調(diào)節(jié)劑混合，升溫至85~95°C，滴加引 發(fā)劑，滴加完畢后保溫，然后降溫至45~50°C，調(diào)節(jié)抑至7. 0-8. 0,得到所述超早強(qiáng)聚簇酸 減水劑。
[0035] 優(yōu)選地，所述步驟（Ia)中甲醇，環(huán)氧乙燒和環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物中的 一種和環(huán)氧面丙烷的摩爾比為甲醇：環(huán)氧乙燒和環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物中的一種： 環(huán)氧面丙烷=1:5~250:1~150 ;所述步驟2a)中，甲氧基徑基PEG中間體與締酸的摩 爾比為1:1. 0~8. 0 ;所述步驟3a)中，季錠鹽化反應(yīng)物與所述甲氧基PEG活性中間體的 摩爾比為0. 2~2 :1 ;所述步驟（4a)中，所述甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中 的一種，A陽G、V陽G、HPEG和TPEG中的一種與活性大單體的摩爾比為A陽G、V陽G、HPEG 和TPEG中的一種：甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一種：活性大單體=I~ 6. 0:1. 0:1. O ~3. 0。
[0036] 優(yōu)選地，所述步驟（Ia)中的催化劑為氨化鋼或鋼；所述步驟（2a)中的催化劑為甲 橫酸和對(duì)甲基苯橫酸中的至少一種；所述步驟（2a)、（3a)中的阻聚劑均為對(duì)苯二酪或?qū)?酸苯酪；所述步驟（2a)中阻聚劑的用量為所述甲氧基徑基PEG中間體摩爾數(shù)的0.002%~ 0. 010%，所述步驟（3a)中阻聚劑的用量為所述甲氧基陽G活性大單體摩爾數(shù)的0. 002%~ 0.010%;所述步驟（4a)中分子量調(diào)節(jié)劑為琉基化合物和異丙醇中的至少一種，所述分子量 調(diào)節(jié)劑的用量為所述活性大單體，甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一種，APEG、 VPEG、HPEG和TPEG中的一種的總摩爾數(shù)的0. 005~5% ;所述琉基化合物為3-琉基丙酸、 琉基乙酸、琉基乙醇或吊白塊；所述步驟（4a)中所述引發(fā)劑是雙氧水、過硫酸鐘、過硫酸錠 和過氧化苯甲酯的水溶液中的一種；所述引發(fā)劑的用量為所述活性大單體，甲基丙締酸、 丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一種與APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一種的總摩爾數(shù)的 0. 05%~5% ;所述步驟（4a)中，所述引發(fā)劑的滴加時(shí)間為1~lOh，所述保溫時(shí)間為1~ 1化。
[0037] 優(yōu)選地，所述式（2)所示的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑由W下方法制備而成：
[003引 仙）甲氧基徑基PEG中間體的合成
[0039] 向封閉的高壓蓋內(nèi)，注入甲醇、環(huán)氧乙燒或環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物、環(huán)氧面 丙烷、催化劑，攬拌，80-150°C下反應(yīng)2-lOh，即得反應(yīng)產(chǎn)物甲氧基徑基PEG中間體；
[0040] 其中，環(huán)氧面丙烷為環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧漠丙烷或環(huán)氧艦丙烷；其反應(yīng)式如下：
[004引 姊）甲氧基PEG活性大單體的合成
[0043] 向反應(yīng)器中加入步驟化）中合成的甲氧基徑基PEG中間體、締酸、催化劑和阻聚 劑，攬拌，70-170°C下反應(yīng)3-15h，即得反應(yīng)產(chǎn)物甲氧基PEG活性中間體；
[0044] 其中，締酸為丙締酸、甲基丙締酸、馬來酸酢或衣康酸；其反應(yīng)式如下：
[0046] (3b)活性大單體的合成
[0047] 向反應(yīng)器中加入季錠鹽化反應(yīng)物和阻聚劑，升溫至10-80°C，緩慢滴加步驟化）中 合成的甲氧基PEG活性中間體的季錠鹽化反應(yīng)物溶液，滴加完畢后，于10-80°C條件下，繼 續(xù)保溫反應(yīng)1-lOh，即得所述活性大單體；其反應(yīng)式如下：
[004引其中，所述季錠鹽化合物為N化R3R4)，其中R2、Rs和R 4分別獨(dú)自為C1-3烷基。
[0050] (4b)式似所示的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑的合成
[0051] 將步驟3b)合成的活性大單體，甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一 種，APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一種，丙締酷胺、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸和締丙基橫 酸鋼中的一種，水和分子量調(diào)節(jié)劑混合，升溫至85~95°C，滴加引發(fā)劑，滴加完畢后保溫， 然后降溫至45~50°C，調(diào)節(jié)抑至7. 0-8. 0,得到超早強(qiáng)季錠鹽陽離子陽離子聚簇酸減水 劑。
[0052] 優(yōu)選地，所述步驟（化）中甲醇，環(huán)氧乙燒和環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物中的一 種，環(huán)氧面丙烷的摩爾比為甲醇：環(huán)氧乙燒和環(huán)氧乙燒與環(huán)氧丙烷的混合物中的一種：環(huán) 氧面丙烷=1:5~250:1~150 ;所述步驟化）中，甲氧基徑基陽G中間體與締酸的摩爾 比為1:1. 0~8. 0 ;所述步驟3b)中，季錠鹽化反應(yīng)物與所述甲氧基PEG活性中間體的摩 爾比為0. 2~2 :1 ;所述步驟（4b)中所述甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一 種，APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一種，活性大單體與丙締酷胺、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫 酸和締丙基橫酸鋼中的一種的摩爾比為甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一種： APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一種：活性大單體：丙締酷胺、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸和 締丙基橫酸鋼中的一種=1~6. 0:1. 0:1. 0~3. 0 :0. 2~6. 0。
[0053] 優(yōu)選地，所述步驟（化）中的催化劑為氨化鋼或鋼；所述步驟（2b)中的催化劑為甲 橫酸和對(duì)甲基苯橫酸中的至少一種；所述步驟（2b)、（3b)中的阻聚劑均為對(duì)苯二酪或?qū)?酸苯酪；所述步驟（2b)中阻聚劑的用量為所述甲氧基徑基PEG中間體摩爾數(shù)的0.002%~ 0. 010%，所述步驟（3b)中阻聚劑的用量為所述甲氧基PEG活性大單體摩爾數(shù)的0. 002%~ 0.010%;所述步驟（4b)中分子量調(diào)節(jié)劑為琉基化合物和異丙醇中的至少一種，所述分子量 調(diào)節(jié)劑的用量為所述活性大單體，甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸酢中的一種，APEG、 VPEG、HPEG和TPEG中的一種與丙締酷胺、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸和締丙基橫酸鋼中的 一種的總摩爾數(shù)的0. 005~5% ;所述琉基化合物為3-琉基丙酸、琉基乙酸、琉基乙醇或吊 白塊；所述步驟（4a)中所述引發(fā)劑是雙氧水、過硫酸鐘、過硫酸錠和過氧化苯甲酯的水溶 液中的一種；所述引發(fā)劑的用量為所述活性大單體，甲基丙締酸、丙締酸、衣康酸和馬來酸 酢中的一種與APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一種與丙締酷胺、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸 和締丙基橫酸鋼中的一種的總摩爾數(shù)的0.05%~5% ;所述步驟（4a)中，所述引發(fā)劑的滴 加時(shí)間為1~lOh，所述保溫時(shí)間為1~12h。
[0054] 優(yōu)選地，所述混凝±原料包含：水泥、砂子、碎石、超早強(qiáng)聚簇酸減水劑和水。
[00巧]優(yōu)選地，所述超早強(qiáng)聚簇酸減水劑的折固滲量為水泥重量的0. 1%~0. 3%。
[0056] 優(yōu)選地，所述混凝±原料配比如下：水泥440~480份，砂子660~700份，直徑為 5~25mm的碎石1200~1400份，超早強(qiáng)聚簇酸減水劑10~15份，水105~125份。
[0057] 更