[发明专利]先张法预应力混凝土防腐蚀管桩及其制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土管桩技术领域，具体地说是一种先张法预应力混凝土防腐蚀管桩及其制造方法及应用。

背景技术

目前先张法预应力混凝土管桩在全国已基本普及，建筑界对管桩的认同度逐步提高，但涉及到管桩防腐方面一直存在空白，尤其是沿海地区氯离子腐蚀较为严重，另外一些工业项目对防腐也有一定的要求。另据国外专家估计，由混凝土和钢筋的腐蚀造成的经济损失约占国民收入的1.25%。这些经济损失中不仅包括修复和重建建筑物的材料费用和工程造价，而且还包括产量上的损失，这是由于建筑结构不符合生产要求，或者在修理期间引起的正常生产的中断造成的，根据国家强制执行标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第3.4条耐久性规定的第3.4.8条规定：“四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。”四类环境是指的“海水环境”；五类环境是指的“受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境”。国家建筑设计标准图集《预应力混凝土管桩》（图集号10G409）第2.3规定：“当基础的环境、地质条件对管桩有中度及其以上侵蚀性时，应根据使用条件按有关规范采取有效的防腐措施。”这些规范都明确地提出了管桩基础的防腐问题。工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）中规定硫酸根离子含量为强腐蚀的情况下不应采用此类桩型。在强腐蚀环境下选用预应力混凝土管桩时，应经过试验论证，并采取可靠措施，确能满足防腐蚀要求时方可使用。现在传统方法采用抗硫酸盐水泥或在混凝土中掺入一定量的矿物掺合料，然而抗硫酸盐水泥供应有限，且价格昂贵，更为重要的是抗硫酸盐水泥对于防止氯盐引起钢筋锈蚀能力差，从而严重影响侵蚀地区钢筋混凝土结构耐久性。而掺入矿物质掺合料的方法，可以改善水泥水化密实性能，减少盐类腐蚀应力，以上两种方法只适用于中等腐蚀条件以下，但当腐蚀环境为强腐蚀时，仅靠此种方法并不能取得很好的防腐蚀效果。

鉴于上述现有的先张法预应力混凝土管桩存在的问题，本发明人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新最终发明一种新颖的先张法预应力混凝土防腐蚀管桩及其制造方法及应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种先张法预应力混凝土防腐蚀管桩，具有防腐蚀性能好的特点，可适用于海水或其他侵蚀性环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

先张法预应力混凝土防腐蚀管桩，其原料及配比如下：

其中，水泥、磨细砂和矿粉组合为胶凝材料，水与胶凝材料的质量比为29：100，并加入占胶凝材料质量的0.8%的减水剂和占胶凝材料质量的2%～4%的防腐剂。

进一步，其中，所述水泥为P.I52.5水泥，比表面积为3500～3800cm²/g，铝酸三钙（C3A）的质量百分含量小于等于6%，28天胶砂强度大于等于57MPa。

进一步，其中，所述磨细砂中硅的含量占总质量的90%以上，磨细砂的比表面积4000～5000cm²/g。

其中，所述矿粉为S95级矿粉，28天活性指数大于等于95%，比表面积4000～4500cm²/g。

进一步，其中，所述砂为中粗砂，细度模数为2.8～3.2。

进一步，其中，所述石子为5～20mm连续级配，压碎指标值不大于8%。

进一步，其中，所述减水剂为高效减水剂，减水率不小于20%。

进一步，其中，所述防腐剂为MS系列防腐剂。抗硫酸盐侵蚀性中，抗蚀系数大于等于0.85，膨胀系数小于等于1.50。钢筋阻锈性能中，盐水浸渍及耐锈蚀性能均为不锈蚀。

进一步，所述管桩采用离心成型法制成。

进一步，所述管桩在离心成型后进行了常压蒸汽养护和压蒸养护。

本发明的另一目的为提供一种上述先张法预应力混凝土防腐蚀管桩的制造方法，本发明方法制造的管桩防腐蚀性能好的特点，可适用于海水或其他侵蚀性环境。实现该目的的技术方案如下：

一种上述先张法预应力混凝土防腐蚀管桩的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按上述质量分别称取各组分；

2）搅拌：通过自动打料系统，先加入砂、胶凝材料和防腐剂，搅拌均匀，然后加入水的总质量的70～90%，搅拌均匀，再加入石子、减水剂和剩余的水进行搅拌，搅拌均匀；