[发明专利]120MPa超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种120MPa超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体及其制备方法。所述的超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体每立方米由以下组分组成：水泥264～350kg；硅灰5～48kg；石英粉0～168kg；粉煤灰0～168kg；陶粒760～897kg；黄砂567～806kg；水120～144kg；高性能减水剂3～8kg，水胶比为0.25～0.3。本发明利用壳层硅酸盐陶粒制备混凝土管桩基体，其抗压强度达120MPa，结构自重小，抗震性好，节约能源，并具有良好的耐久性拓宽了轻骨料混凝土在结构承重中的应用，可应用于混凝土管桩领域。

技术领域

本发明涉及一种120MPa超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体及其制备方法，属于混凝土管桩技术领域。

背景技术

轻骨料混凝土具有轻质、造价低、高抗震性、高抗裂性、高耐久性、高耐火性、保温隔热、原材料来源广等特点，因而被广泛应用。传统陶粒的制备方法多采用烧结烧胀的方式成型，该方法制备的陶粒自身强度不够高，将陶粒应用于混凝土的制备不能完全满足高强度的要求，限制了陶粒混凝土在结构承重方面的应用。目前高强陶粒混凝土在配置过程中多采用高标号水泥及大体积胶凝材料的方法制备，以弥补陶粒强度的不足。程伟等采用PO42.5R级水泥在胶凝材料用量为480kg/m³条件配置陶粒混凝土，养护28天后的抗压强度最高达47.5MPa(程伟.高强复合陶粒的制备及轻骨料混凝土氯离子渗透性能的研究[D].辽宁:大连理工大学,2013.)。陈连发等以PO42.5R级水泥与粉煤灰为胶凝材料，在两者总用量为545kg/m³条件下配置陶粒混凝土，养护28天后抗压强度最高达57.8MPa(陈连发,陈悦,李龙,等.高性能轻集料混凝土的力学性能研究[J].硅酸盐通报,2015,34(10):2822-2828.)。然而，上述方法得到的轻骨料混凝土强度仍然不高。

预应力高强混凝土管桩包括混凝土基体和钢筋梁体。基体作为预应力高强混凝土管桩的重要组成部分，其强度要求不得低于C80。为满足强度要求，预应力高强混凝土管桩胶凝材料用量一般在450kg/m³以上(肖海明,蒋元海.PHC高强管桩砼配合比设计参数优选探讨[J].广东建材,2004,(8):22-24.)，同时对粗骨料的要求也较为严格，通常会选用一些高性能的石子。石子的开采供应与混凝土自重大的问题是当前预应力高强混凝土管桩制备所面临的突出问题。人造集料具有的独特优势可用于解决这一难题，但目前国内实际工程中应用的陶粒混凝土强度普遍不高，难以满足强度达到C80的要求，因而，陶粒混凝土在高强管桩领域应用还属于空白区。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够显著提高混凝土强度，减轻结构自重，同时增强结构抗震性能的120MPa超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

120MPa超高强硅酸盐陶粒混凝土管桩基体，每立方米由混合胶凝材料、水、骨料和高性能减水剂组成；其中，所述的混合胶凝材料总用量固定为480kg/m³，所述的混合胶凝材料由水泥264～350kg、硅灰5～48kg、余量为矿物掺合料组成，所述的矿物掺合料为石英粉、粉煤灰或石英粉和粉煤灰的混合物，其中石英粉0～168kg、粉煤灰0～168kg；所述的骨料包括567～806kg黄砂和760～897kg硅酸盐陶粒；所述的水的用量为120～144kg/m³；所述的高性能减水剂的用量为3～8kg/m³，水胶比为0.25～0.3。上述的陶粒混凝土管桩基体的原料配合比数据如表1所示。

表1陶粒混凝土配合比数据

优选地，所述的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号为PⅡ52.5级。

优选地，所述的黄砂的细度模数M为2.4～2.7。

优选地，所述的石英粉为300目筛余小于10％。