專利名稱：泵送混凝土、泵送混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種泵送混凝土、泵送混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
泵送混凝土預(yù)制樁作為一種新的預(yù)制樁生產(chǎn)工藝，具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全系數(shù)高、 自動(dòng)化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定的明顯優(yōu)勢，將成為預(yù)制樁行業(yè)及預(yù)制樁生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，其中，混凝土的泵送性能對預(yù)制樁的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的影響尤為關(guān)鍵，現(xiàn)有技術(shù)中，混凝土的泵送性能主要存在以下缺陷(I)對原材料質(zhì)量變化較敏感；(2)與泵送設(shè)備的適應(yīng)性不佳； (3)泵送效率不夠穩(wěn)定。由于混凝土泵送性能的以上缺陷，導(dǎo)致預(yù)制樁的生產(chǎn)效率不高、產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，針對以上技術(shù)問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種生產(chǎn)成本相對較低、泵送性能更穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定的泵送混凝土、泵送混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)制樁的生產(chǎn)效率不高、產(chǎn)品質(zhì)量難以控制的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種泵送混凝土，該泵送混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，其中，膠凝材料為水泥、磨細(xì)砂、粉煤灰的混合物,且膠凝材料的總含量為300 500kg/m3，粉煤灰與磨細(xì)砂的質(zhì)量之和占膠凝材料總重量的5wt% 45wt%。進(jìn)一步地，磨細(xì)砂和粉煤灰的比表面積為350m2/kg 500m2/kg。進(jìn)一步地，水泥為標(biāo)號不低于42. 5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。進(jìn)一步地，減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 15wt% I. 5wt%。進(jìn)一步地,減水劑為萘系高效減水劑,萘系高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的 O. 7wt% I. 5wt%。進(jìn)一步地，減水劑為聚羧酸高效減水劑，所述聚羧酸高效減水劑的摻入量為所述膠凝材料總重量的O. 15wt% O. 5wt%。進(jìn)一步地，細(xì)骨料為天然砂或人工砂，粗骨料為天然碎石或人工碎石，且泵送混凝土的砂率為36 45%進(jìn)一步地，細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為2. O 3. 2，含泥量彡I. Owt %。進(jìn)一步地，粗骨料的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值< 10%，針片狀顆粒含量 ^ IOwt %。進(jìn)一步地，泵送混凝土的水膠比為O. 28 O. 42，容重為2400kg/m3 2600kg/m3。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種泵送混凝土預(yù)制樁，由鋼筋籠骨架和泵送混凝土經(jīng)過預(yù)制而成，所用的泵送混凝土為上述的泵送混凝土。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種泵送混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟裝籠、合模、張拉、混凝土料制備、混凝土料泵送入模、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模及吊樁以及高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，其中，混凝土料制備包括以下步驟(1)將細(xì)骨料和膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻；(2)將總水量70wt% 90wt%的水投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻；(3)將粗骨料、減水劑和剩余的水依次投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻，得到泵送混凝土。本發(fā)明的泵送混凝土的原料中的膠凝材料為水泥、磨細(xì)砂、粉煤灰的混合物，且膠凝材料的總含量為300 500kg/m3，其中粉煤灰與磨細(xì)砂的質(zhì)量之和占膠凝材料總重量的 5wt% 45wt%。由于粉煤灰具有“滾珠”作用，摻入泵送混凝土中后，提高了泵送混凝土的和易性，一方面能有效減少泵送混凝土內(nèi)部骨料間的摩擦力，另一方面能減少泵送混凝土與泵送管道間的摩擦力，從而使泵送混凝土在泵送過程中的阻力大大減少，提高了泵送混凝土的泵送性能；與此同時(shí)，由于磨細(xì)砂、粉煤灰相比較于水泥的成本較低，泵送混凝土的生產(chǎn)成本顯著下降。采用本發(fā)明的泵送混凝土預(yù)制而成的泵送混凝土預(yù)制樁，生產(chǎn)效率更聞，廣品質(zhì)量更佳。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式，泵送混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，其中，膠凝材料為水泥、磨細(xì)砂、粉煤灰的混合物，且膠凝材料的總含量為300 500kg/m3，其中粉煤灰與磨細(xì)砂的質(zhì)量之和占所述膠凝材料總重量的5wt% 45wt%。粉煤灰具有“滾珠”作用，摻入泵送混凝土中后，提高了泵送混凝土的和易性，一方面能有效減少泵送混凝土內(nèi)部骨料間的摩擦力，另一方面能減少泵送混凝土與泵送管道間的摩擦力，從而使泵送混凝土在泵送過程中的阻力大大減少，提高了泵送混凝土的泵送性能，泵送速率在原有基礎(chǔ)上可提高5% 15%;與此同時(shí)，由于磨細(xì)砂、粉煤灰相比較于水泥的成本較低，采用5wt% 45wt%替代水泥后，泵送混凝土的生產(chǎn)成本顯著下降。優(yōu)選地，磨細(xì)砂和粉煤灰的比表面積為350m2/kg 500m2/kg，較大比表面積的磨細(xì)砂和粉煤灰摻加在膠凝材料中，使得泵送混凝土具有更好的和易性和可泵性。優(yōu)選地，水泥為標(biāo)號不低于42. 5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，選用高強(qiáng)度的水泥，可以得到高強(qiáng)度的泵送混凝土制成品。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 15wt% 1.5Wt%。減水劑的選用只要可以滿足使得泵送混凝土在較低的水膠比條件下達(dá)到較高的強(qiáng)度和較好的和易性、可泵性的要求即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以靈活選用所需要的減水劑類型。優(yōu)選地，減水劑可以選用萘系高效減水劑，摻入量為膠凝材料總重量的 O. 7wt0A I. 5wt% ;或者,減水劑可以選用聚羧酸高效減水劑,摻入量為膠凝材料總重量的
O.15wt % O. 5wt % ο在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，細(xì)骨料為天然砂或人工砂，粗骨料為天然碎石或人工碎石，而且泵送混凝土的砂率為36 45%，此處砂率指的是細(xì)骨料占粗細(xì)骨料總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。優(yōu)選地，細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為2. O 3. 2，含泥量< I. Owt % ;粗骨料的粒徑為5 25_連續(xù)級配(連續(xù)級配是指用一套規(guī)定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩對粗骨料進(jìn)行篩分分析時(shí)，所得到的級配曲線是一連續(xù)順滑的曲線，且相鄰粒級的顆粒之間有一定的比例關(guān)系)， 壓碎值< 10%，針片狀顆粒含量< IOwt%。通過細(xì)骨料和粗骨料的優(yōu)化選材和合理配比， 可以使得泵送混凝土的整體性能優(yōu)化。在本發(fā)明的典型實(shí)施方式中，泵送混凝土的水膠比(即水與膠凝材料的質(zhì)量比) 為O. 28 O. 42，容重為2400kg/m3 2600kg/m3。可見，本發(fā)明的泵送混凝土在滿足和易性、 可泵性的條件下，具有較低的水膠比和較大的容重，從而獲得更大的密實(shí)度、更高的強(qiáng)度和更佳的耐久性。根據(jù)本發(fā)明的泵送混凝土預(yù)制樁，由鋼筋籠骨架和上述泵送混凝土經(jīng)過預(yù)制而成，因摻入粉煤灰，泵送混凝土預(yù)制樁的密實(shí)度更佳，能提高泵送混凝土預(yù)制樁的抗硫酸鹽性能和耐化學(xué)侵蝕性能、降低水化熱、改善耐高溫性能、減輕顆粒分離和泌水現(xiàn)象、減少泵送混凝土預(yù)制樁的收縮和開裂，以及抑制雜散電流對泵送混凝土預(yù)制樁中鋼筋的腐蝕。 根據(jù)本發(fā)明的泵送混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟裝籠、合模、張拉、混凝土料制備、混凝土料泵送入模、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模及吊樁以及高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)。其中，混凝土料制備包括以下步驟(I)將細(xì)骨料和膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)， 進(jìn)行攪拌直至均勻；(2)將總水量70wt% 90wt%的水投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻；(3)將粗骨料、減水劑和剩余的水依次投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻， 得到所述泵送混凝土。通過上述逐步加料、分步攪拌的工藝流程，可以得到適合制作本發(fā)明的泵送混凝土預(yù)制樁的具有良好和易性、可泵性和較高強(qiáng)度的泵送混凝土，在隨后的工序中高效率地泵送到預(yù)制樁的模具當(dāng)中。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)施例I泵送混凝土的原料包括膠凝材料、天然砂、碎石、萘系高效減水劑和水。膠凝材料的總含量為300kg/m3，由85wt%的水泥、5wt%的粉煤灰和IOwt %的磨細(xì)砂組成，其中，磨細(xì)砂的比表面積為420m2/kg,粉煤灰的比表面積為400m2/kg,水泥為標(biāo)號52. 5的娃酸鹽水泥； 萘系高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 7wt% ;砂率為36%，其中，天然砂的細(xì)度模數(shù)為2. 0，含泥量彡I. Owt%，碎石的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值為5%，針片狀顆粒含量為7wt%。上述配方的泵送混凝土的水膠比為O. 42，容重為2500kg/m3。實(shí)施例2泵送混凝土的原料包括膠凝材料、天然砂、碎石、聚羧酸高效減水劑和水。膠凝材料的總含量為450kg/m3，由55被％的水泥、10wt%的粉煤灰和35wt%的磨細(xì)砂組成，其中， 磨細(xì)砂的比表面積為350m2/kg，粉煤灰的比表面積為450m2/kg，水泥為標(biāo)號52. 5的普通硅酸鹽水泥；聚羧酸高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 15wt% ;砂率為40%，其中， 天然砂的細(xì)度模數(shù)為2. 7，含泥量彡I. Owt %，碎石的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值為 7 %，針片狀顆粒含量為8wt %。上述配方的泵送混凝土的水膠比為O. 28，容重為2400kg/m3。實(shí)施例3
泵送混凝土的原料包括膠凝材料、天然砂、碎石、萘系高效減水劑和水。膠凝材料的總含量為500kg/m3,由8(^1:%的水泥、10wt%的粉煤灰和IOwt%的磨細(xì)砂組成,其中，磨細(xì)砂的比表面積為500m2/kg，粉煤灰的比表面積為350m2/kg，水泥為標(biāo)號52. 5的硅酸鹽水泥；萘系高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的I. 5wt% ;砂率為45%，其中，天然砂的細(xì)度模數(shù)為2. 5，含泥量彡I. Owt%，碎石的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為6wt%。上述配方的泵送混凝土的水膠比為O. 32，容重為2500kg/m3。實(shí)施例4泵送混凝土的原料包括膠凝材料、天然砂、碎石、聚羧酸高效減水劑和水。膠凝材料的總含量為420kg/m3，由70被％的水泥、10wt%的粉煤灰和20wt %的磨細(xì)砂組成，其中， 磨細(xì)砂的比表面積為450m2/kg，粉煤灰的比表面積為420m2/kg，水泥為標(biāo)號52. 5的普通硅酸鹽水泥；聚羧酸高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 5wt% ;砂率為42%，其中， 天然砂的細(xì)度模數(shù)為3. 2，含泥量彡I. Owt %，碎石的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值為 5 %，針片狀顆粒含量為9wt %。
上述配方的泵送混凝土的水膠比為O. 30，容重為2600kg/m3。對比例I泵送混凝土的原料包括膠凝材料、天然砂、碎石、聚羧酸高效減水劑和水。膠凝材料的總含量為420kg/m3，由7(^七％的水泥和30wt%的磨細(xì)砂組成，其中，磨細(xì)砂的比表面積為360m2/kg,水泥為標(biāo)號52. 5的娃酸鹽水泥；聚羧酸高效減水劑的摻入量為膠凝材料總重量的O. 26wt% ;砂率為43%，其中，天然砂的細(xì)度模數(shù)為3.0，含泥量彡I. Owt%，碎石的粒徑為5 25mm連續(xù)級配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為9wt%。上述配方的泵送混凝土的水膠比為O. 34，容重為2450kg/m3。實(shí)施例I 4以及對比例I通過以下的具體生產(chǎn)過程制備泵送混凝土預(yù)制樁(I)將所述鋼筋籠骨架裝入模具后，進(jìn)行合模；(2)將所述細(xì)骨料和所述膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻；(3)將所述水的總重量的70wt% 90wt%投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻；(4)將所述粗骨料、所述減水劑和剩余的所述水依次投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻，得到所述泵送混凝土 ；(5)將所述泵送混凝土泵送至所述模具的內(nèi)腔；(6)對所述模具內(nèi)的所述鋼筋籠骨架進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉力為所述鋼筋籠骨架的預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70% 75% ;(7)將裝有所述泵送混凝土和所述鋼筋籠骨架的所述模具在預(yù)應(yīng)力張拉后進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至泵送混凝土預(yù)制樁成型；(8)待離心成型結(jié)束后，倒去剩余的所述泵送混凝土漿料，然后將裝有所述泵送混凝土和所述鋼筋籠骨架的模具進(jìn)行常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)；(9)待常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，脫去所述泵送混凝土預(yù)制樁的所述模具，再進(jìn)行二次高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，得到所述泵送混凝土預(yù)制樁成品。實(shí)施例I 4生產(chǎn)的泵送混凝土預(yù)制樁成品的性能參數(shù)測試結(jié)果如表I所示
表I
權(quán)利要求
1.一種泵送混凝土，所述泵送混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，其特征在于 所述膠凝材料為水泥、磨細(xì)砂、粉煤灰的混合物，且所述膠凝材料的總含量為300 500kg/m3,其中所述粉煤灰與所述磨細(xì)砂的質(zhì)量之和占所述膠凝材料總重量的5wt % 45wt %。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送混凝土，其特征在于，所述磨細(xì)砂和所述粉煤灰的比表面積為 350m2/kg 500m2/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送混凝土，其特征在于，所述水泥為標(biāo)號不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通娃酸鹽水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送混凝土，其特征在于，所述減水劑的摻入量為所述膠凝材料總重量的0. 15wt*% I. 5wt*%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵送混凝土，其特征在于，所述減水劑為萘系高效減水劑，所述萘系高效減水劑的摻入量為所述膠凝材料總重量的0. 7wt% I. 5wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵送混凝土，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸高效減水劑，所述聚羧酸高效減水劑的摻入量為所述膠凝材料總重量的0. 15wt% 0. 5wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送混凝土，其特征在于，所述細(xì)骨料為天然砂或人工砂，所述粗骨料為天然碎石或人工碎石，且所述泵送混凝土的砂率為36 45%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泵送混凝土，其特征在于，所述細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為2.0 3.2，含泥量彡I. Owt % o
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泵送混凝土，其特征在于，所述粗骨料的粒徑為5 25_連續(xù)級配，壓碎值彡10%，針片狀顆粒含量彡IOwt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送混凝土，其特征在于，所述泵送混凝土的水膠比為0.28 0. 42，容重為 2400kg/m3 2600kg/m3。
11.一種泵送混凝土預(yù)制樁，由鋼筋籠骨架和泵送混凝土經(jīng)過預(yù)制而成，其特征在于，所述泵送混凝土為權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的泵送混凝土。
12.—種如權(quán)利要求11所述的泵送混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，其特征在于，依次包括以下步驟 裝籠、合模、張拉、混凝土料制備、混凝土料泵送入模、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模及吊樁以及高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)， 所述混凝土料制備包括以下步驟 (1)將細(xì)骨料和膠凝材料投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻； (2)將總水量70wt% 90wt%的水投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻； (3)將粗骨料、減水劑和剩余的水依次投入到混凝土攪拌機(jī)，進(jìn)行攪拌直至均勻，得到所述泵送混凝土。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種泵送混凝土、泵送混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法。該泵送混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、減水劑和水，其中，膠凝材料為水泥、磨細(xì)砂、粉煤灰的混合物，且膠凝材料的總含量為300～500kg/m3，粉煤灰與磨細(xì)砂的質(zhì)量之和占膠凝材料總重量的5wt％～45wt％。粉煤灰摻入泵送混凝土中后，提高了泵送混凝土的和易性，能有效減少泵送混凝土內(nèi)部骨料間的摩擦力，減少泵送混凝土與泵送管道間的摩擦力，從而使泵送混凝土在泵送過程中的阻力大大減少，提高了泵送混凝土的泵送性能；由于磨細(xì)砂、粉煤灰相比較于水泥的成本較低，泵送混凝土的生產(chǎn)成本顯著下降。
文檔編號E02D5/30GK102701682SQ20121021989
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者李斌斌, 茍德勝 申請人:江蘇建華管樁有限公司