[发明专利]一种高强高性能混凝土管桩的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属材料工程领域，具体涉及一种混凝土管桩的制备方法。

背景技术

预应力高强混凝土管桩以其桩身质量可靠、经济实用、适应性强、环保、方便施工、施工工期短、造价较低等优点，广泛应用于工业与民用建筑、铁路、港口码头、水利、桥梁等工程项目中。

传统的预应力高强混凝土管桩生产多使用磨细石英砂作为掺合料，采用先张法预应力和混凝土离心脱水成型工艺，经常压蒸汽和高温高压蒸汽二次水热养护工艺而成。其常压蒸汽养护过程采用85℃常压蒸汽养护4小时；压蒸养护过程需要添加蒸压釜设备，采用200℃蒸汽、1MPa压强下进行6小时左右的养护，该过程能耗较高，是管桩生产过程中能耗最大的一个环节。开发一种低能耗的高强高性能混凝土管桩制备技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，该方法具有节能的特点。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)、高强高性能混凝土的制备：

按各原料的配比为：硅酸盐水泥340-500kg/m³、矿粉25-110kg/m³、偏高岭土30-90kg/m³、减水剂6-13kg/m³、河沙550-800kg/m³、碎石1200-1400kg/m³、水110-140kg/m³，选取硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水；将硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；

2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；

3)布料(采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；

4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；

5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；

6)养护：

①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约30-40℃)的养护池中静置3-8小时；

②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由30-40℃升至60-95℃，升温速率为15-30℃/小时；

③保温：混凝土在60-95℃的常压蒸汽养护池中恒温6-10小时；

④降温：保温结束后，混凝土由60-95℃降至室温，降温速率为20-30℃/小时；

7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。

所述硅酸盐水泥为各种强度等级市售的硅酸盐水泥。

所述偏高岭土由高岭土在650-800℃温度煅烧2-4小时后经粉磨制成，比表面积≥10000m²/kg。

所述矿粉为市售，比表面积≥350m²/kg。

所述碎石为市售，碎石级配连续，压碎值≤12％，最大粒径≤30mm。

所述河沙为市售，最大粒径为5mm，细度模数为2.7-3.2。

所述减水剂为市售，具体为聚羧酸系高效减水剂或萘系减水剂，减水率≥23％。

本发明的有益效果是：

1)采用本发明的混凝土的配比，不经过高能耗的压蒸养护过程，养护过程耗用的时间与以前工艺过程相当，即可达到与原工艺制造的管桩相当的力学性能，并且其耐久性优异，能满足多种服役环境下的使用。与传统预应力高强混凝土管桩养护能耗相比，采用本发明高强高性能管桩混凝土的制备方法可实现节能40％-70％。

2)采用本发明混凝土节能制备技术，混凝土1天强度达80MPa，7天和28天强度超过90MPa；采用本发明的制备方法，混凝土具有良好的体积稳定性和耐久性能(具有良好的抗渗透、抗侵蚀和抗冻融循环等耐久性能)。

具体实施方式

实施例1：

一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：

1)、高强高性能混凝土的制备：

按下表称取原材料(单位：kg/m³)