專利名稱：高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力混凝土樁以它具有單樁承載力高，價(jià)格便宜，抗彎性能好、沉降量小、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、施工速度快、工期短、施工現(xiàn)場文明、無砂石、水泥漿污染等特點(diǎn)已被廣泛使用于工業(yè)建筑，民用建筑和橋梁，港口等基礎(chǔ)工程。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土樁應(yīng)用范圍的日益廣闊，而嚴(yán)酷的地質(zhì)環(huán)境，如海洋、港口、寒冷地區(qū)、地下水中侵蝕性介質(zhì)濃度較高的西部、沿海及內(nèi)陸地區(qū)的工程，也對預(yù)應(yīng)力混凝土樁的強(qiáng)度及耐久性能提出了越來越高的要求。目前國內(nèi)生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁很難滿足建筑設(shè)計(jì)、實(shí)際施工中對高耐久性能(高抗凍性，高抗硫酸鹽侵蝕，高抗氯離子滲透)的要求。因此，需要一種新的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)應(yīng)力混凝土樁在強(qiáng)度和耐久性能方面的不足，提供一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁及其生產(chǎn)方法。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁可采用如下技術(shù)方案一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁，由泵送高強(qiáng)混凝土澆筑而成，所述泵送高強(qiáng)混凝土包括如下組分膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、聚羧酸鹽高性能減水劑和水，所述混凝土的容重為2400kg/m3-2600kg/m3，每立方米所述混凝土中所述膠凝材料的用量為300kg-500kg，水膠比為O. 2-0. 4，砂率為35% -48%，所述聚羧酸鹽高性能減水劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的O. 2% -O. 45%。有益效果本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁相對于現(xiàn)有混凝土樁的技術(shù)、品種，采用泵送混凝土技術(shù)，使得混凝土樁的密實(shí)程度得到很大改善，耐久性能得到極大提高；在泵送混凝土中使用聚羧酸鹽高性能減水劑，使混凝土樁的強(qiáng)度有很大提高；優(yōu)化了聚羧酸鹽高性能減水劑的固體摻量與泵送混凝土技術(shù)結(jié)合，取得了意想不到的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁的生產(chǎn)方法可采用如下技術(shù)方案一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(I)將所述細(xì)骨料和所述膠凝材料，投入到混凝土攪拌機(jī)中，攪拌直至均勻，然后將所述水的重量的70 90%投入混凝土攪拌機(jī)，再進(jìn)行攪拌直至均勻，最后依次投入所述粗骨料、聚羧酸鹽高性能減水劑和剩余的水再進(jìn)行攪拌直至均勻；(2)將步驟(I)中預(yù)攪拌好的混凝土通過泵機(jī)均勻裝入已安裝有張拉好的鋼筋籠骨架的模具中，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70% -75% ；
(3)將裝有混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型；(4)待離心結(jié)束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后脫模，再進(jìn)入高壓釜進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為650C _95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4-6小時(shí)；其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒壓壓力為I. 0±0. 05Mpa,恒溫溫度為160°C _200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6-8小時(shí)。有益效果本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁的生產(chǎn)方法采用了泵送混凝土技術(shù)，使得混凝土樁的密實(shí)程度得到很改善，耐久性能得到極大提高；在泵送混凝土中使用了聚羧酸鹽高性能減水劑，使得混凝土樁的強(qiáng)度有很大提高；采用泵送混凝土技術(shù)生產(chǎn)混凝土樁，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)環(huán)境更加整潔。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)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(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。具體實(shí)施例實(shí)施例I高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁，由泵送混凝土澆筑而成，泵送混凝土組分由膠凝材料、砂、碎石、高性能減水劑和水組成；其中混凝土容重為2500kg/m3，膠凝材料為水泥與磨細(xì)砂按照I : O. 5組成的混合物，每立方米混凝土中膠凝材料的用量為420kg，水膠比為O. 2 ;砂的細(xì)度模數(shù)為2. 8，砂率為38% ;碎石的粒徑為5mm-25mm，壓碎值為5% ;減水劑為聚羧酸高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料重量的O. 35%。生產(chǎn)過程(I)先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌至均勻，然后加入85%的水，進(jìn)行攪拌均勻，最后加入碎石，減水劑和剩余的15%水，再進(jìn)行攪拌直至均勻。(2)將預(yù)攪拌好的混凝土通過混凝土泵輸入已合模好的模具中，模具中事先已經(jīng)安裝張拉好的鋼筋籠骨架，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70%。(3)待混凝土泵送至模具后，將裝有泵送混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型。(4)離心結(jié)束后，將裝有泵送混凝土及鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、冷卻。其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度為85°C，時(shí)間為4. 5小時(shí)。將脫模后已成型并具有一定強(qiáng)度的混凝土樁置于蒸壓釜中進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，混凝土樁進(jìn)行冷卻，即可得最終成品。其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為170°C，壓力為1·0±0· 05MPa，時(shí)間為7. O小時(shí)。(5)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束，混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往工地施打。實(shí)施例2高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁，由泵送混凝土澆筑而成，泵送混凝土包括膠凝材料、砂、碎石、高性能減水劑和水；其中泵送混凝土的容量為2450kg/m3，膠凝材料為水泥與礦粉按照I : O. 6組成的混合物，每立方米泵送混凝土中膠凝材料的用量為400kg，水膠比為O. 30 ;砂的細(xì)度模數(shù)為2. 9，砂率為43% ;碎石的粒徑為5mm-25mm，壓碎值為5% ;減水劑為聚羧酸高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料重量的O. 22%。生產(chǎn)過程(I)先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌至均勻，然后加入85%的水，進(jìn)行攪拌均勻，最后加入碎石，減水劑和剩余的15%水，再進(jìn)行攪拌直至均勻。(2)將預(yù)攪拌好的混凝 土通過混凝土泵輸入已合模好的模具中，模具中事先已經(jīng)安裝張拉好的鋼筋籠骨架，張拉力約為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70%。(3)待混凝土泵送至模具后，將裝有泵送混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型。(4)離心結(jié)束后，將裝有泵送混凝土及鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、冷卻。其中所述的常壓蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為80°C，時(shí)間為5. O小時(shí)。將脫模后已成型并具有一定強(qiáng)度的混凝土樁置于蒸壓釜中進(jìn)行高壓養(yǎng)護(hù)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，混凝土樁進(jìn)行冷卻，即可得最終成品。其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為165°C，壓力為I. 0±0· 05MPa，時(shí)間為7. 5小時(shí)。(5)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束，混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往工地施打。實(shí)施例3高強(qiáng)高耐久性混凝土樁，由泵送混凝土澆筑而成，泵送混凝土包括膠凝材料，砂，碎石，聚羧酸高性能減水劑和水；其中混凝土容重為2550kg/m3 ;膠凝材料為水泥與磨細(xì)砂、礦粉按照I : 0.3 : O. 3組成的混合物，每立方米泵送混凝土中膠凝材料的用量為420kg，水膠比為O. 28 ;砂的細(xì)度模數(shù)為3. 0，砂率為46% ;碎石的粒徑為5mm-25mm，壓碎值為5% ；減水劑為聚羧酸高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料重量的O. 45%。生產(chǎn)過程(I)先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌至均勻，然后加入85%的水，進(jìn)行攪拌均勻，最后加入碎石，減水劑和剩余的15%水，再進(jìn)行攪拌直至均勻。(2)將預(yù)攪拌好的混凝土通過混凝土泵輸入已合模好的模具中，模具中事先已經(jīng)安裝張拉好的鋼筋籠骨架，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70%。(3)待混凝土泵送至模具后，將裝有泵送混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型。(4)離心結(jié)束后，將裝有泵送混凝土及鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、冷卻。其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為85°C，時(shí)間為4. 5小時(shí)。將脫模后已成型并具有一定強(qiáng)度的混凝土樁置于蒸壓釜中進(jìn)行高壓養(yǎng)護(hù)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，混凝土樁進(jìn)行冷卻，即可得最終成品。其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為160°C，壓力為I. 0±0· 05MPa，時(shí)間為8. O小時(shí)。(5)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束，混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往工地施打。實(shí)施例4高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁，由泵送混凝土澆筑而成，泵送混凝土組分由膠凝材料、砂、碎石、高性能減水劑和水組成；其中混凝土容重為2400kg/m3，膠凝材料為水泥與磨細(xì)砂按照I : O. 3組成的混合物，每立方米混凝土中膠凝材料的用量為300kg，水膠比為O. 35 ;砂的細(xì)度模數(shù)為2. 3，砂率為35% ;碎石的粒徑為5mm-25mm，壓碎值為5% ;減水劑為聚羧酸高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料重量的O. 2%。生產(chǎn)過程(I)先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌至均勻，然后加入70%的水，進(jìn)行攪拌均勻，最后加入碎石，減水劑和剩余的30%水，再進(jìn)行攪拌直至均勻。(2)將預(yù)攪拌好的混凝土通過混凝土 輸入已合模好的模具中，模具中事先已經(jīng)安裝張拉好的鋼筋籠骨架，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的75%。(3)待混凝土泵送至模具后，將裝有泵送混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型。(4)離心結(jié)束后，將裝有泵送混凝土及鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、冷卻。其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度為65°C，時(shí)間為6小時(shí)。將脫模后已成型并具有一定強(qiáng)度的混凝土樁置于蒸壓釜中進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，混凝土樁進(jìn)行冷卻，即可得最終成品。其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為200°C，壓力為I. 0±0· 05MPa,時(shí)間為6. O小時(shí)。(5)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束，混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往工地施打。實(shí)施例5高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁，由泵送混凝土澆筑而成，泵送混凝土組分由膠凝材料、砂、碎石、高性能減水劑和水組成；其中混凝土容重為2600kg/m3，膠凝材料為水泥與磨細(xì)砂按照I : I組成的混合物，每立方米混凝土中膠凝材料的用量為500kg，水膠比為
O.4 ;砂的細(xì)度模數(shù)為3. 5，砂率為48% ;碎石的粒徑為5mm-25mm，壓碎值為5% ;減水劑為聚羧酸高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料重量的O. 35%。生產(chǎn)過程(I)先向混凝土攪拌機(jī)投入砂、膠凝材料進(jìn)行攪拌至均勻，然后加入90%的水，進(jìn)行攪拌均勻，最后加入碎石，減水劑和剩余的10%水，再進(jìn)行攪拌直至均勻。(2)將預(yù)攪拌好的混凝土通過混凝土泵輸入已合模好的模具中，模具中事先已經(jīng)安裝張拉好的鋼筋籠骨架，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的75%。(3)待混凝土泵送至模具后，將裝有泵送混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型。(4)離心結(jié)束后，將裝有泵送混凝土及鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、冷卻。其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度為95°C，時(shí)間為4小時(shí)。將脫模后已成型并具有一定強(qiáng)度的混凝土樁置于蒸壓釜中進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，混凝土樁進(jìn)行冷卻，即可得最終成品。其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為160°C，壓力為1·0±0· 0510^，時(shí)間為8.0小時(shí)。(5)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束，混凝土樁冷卻后即可得到成品，可出廠運(yùn)往工地施打。對實(shí)施例1、2、3、4、5制得的預(yù)應(yīng)力混 凝土樁的抗壓強(qiáng)度及耐久性能指標(biāo)進(jìn)行檢測，結(jié)果見表I :表I混凝土樁的性能指標(biāo)表^蒸養(yǎng)強(qiáng)度蒸壓強(qiáng)度抗硫酸鹽侵抗凍等級抗氯離子滲 類另丨J
__(MPa)(MPa) 蝕等級KS__F 透能力(C)
實(shí)施例 I57. 5__101. 6__150__450__560
實(shí)施例 2 58. 6__107. 6__150__625__482
實(shí)施例 355.6 99.9 150500620
實(shí)施例 4 56. 5__102. 5__150__550__600
實(shí)施例 5 57. O__103. O__150__600__580表I顯示，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁在強(qiáng)度、耐久性能指標(biāo)方面更優(yōu)于用普通混凝土生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。對各種型號的本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁進(jìn)行了抗彎性能的檢測，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)開裂彎矩和極限彎矩均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB13476-2009中所規(guī)定的混凝土樁力學(xué)性能要求。如上所述，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁相對于現(xiàn)有混凝土樁的技術(shù)、品種，采用泵送高強(qiáng)混凝土技術(shù)，使得混凝土樁的密實(shí)程度得到很改善，耐久性能得到極大提高；在泵送高強(qiáng)混凝土中使用聚羧酸鹽高性能減水劑，使混凝土樁的強(qiáng)度有很大提 高；優(yōu)化了聚羧酸鹽高性能減水劑的固體摻量，并與泵送混凝土技術(shù)結(jié)合，得到的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁效果更好。使得本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁在強(qiáng)度和耐久性能方面更優(yōu)于普通混凝土生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土樁。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，其特征在干，由泵送高強(qiáng)混凝土澆筑而成，所述泵送高強(qiáng)混凝土包括如下組分膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、聚羧酸鹽高性能減水劑和水，所述混凝土的容重為2400kg/m3-2600kg/m3，每立方米所述混凝土中所述膠凝材料的用量為300kg-500kg，水膠比為O. 2-0. 4，砂率為35% -48%，所述聚羧酸鹽高性能減水劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的O. 2% -O. 45%。
2.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，其特征在于所述膠凝材料為水泥或水泥與摻合料按照I : O. 3 I組成的混合物，其中所述摻合料為磨細(xì)砂、礦粉或粉煤灰中的任意ー種或多種。
3.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，其特征在于所述細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為2. 3-3.5。
4.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，其特征在于所述粗骨料的粒徑為5mm-25mm。
5.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁，其特征在于所述粗骨料為碎石。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)カ混凝土樁的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將所述細(xì)骨料和所述膠凝材料，投入到混凝土攪拌機(jī)中，攪拌直至均勻，然后將所述水的重量的70% -90%投入混凝土攪拌機(jī)，再進(jìn)行攪拌直至均勻，最后依次投入所述粗骨料、聚羧酸鹽高性能減水劑和剩余的水再進(jìn)行攪拌直至均勻； (2)將步驟(I)中預(yù)攪拌好的混凝土通過泵機(jī)均勻裝入已安裝有張拉好的鋼筋籠骨架的模具中，張拉カ為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70% -75% ； (3)將裝有混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土樁成型； (4)待離心結(jié)束后將裝有混凝土和鋼筋骨架籠的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后脫模，再進(jìn)入高壓釜進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)；其中所述的常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒溫溫度為650C _95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4-6小時(shí)；其中所述的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的恒壓壓カ為I. 0±0. 05Mpa,恒溫溫度為160°C _200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6-8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明的高強(qiáng)度高耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土樁由泵送高強(qiáng)混凝土澆筑而成，所述泵送高強(qiáng)混凝土包括如下組分膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、聚羧酸鹽高性能減水劑和水。本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力混凝土樁，具有很高的強(qiáng)度和防腐蝕耐久性能。
文檔編號C04B24/26GK102633472SQ201210109940
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者戴樹斌, 茍德勝 申請人:江蘇建華管樁有限公司