一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓phc管樁混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種免蒸壓PHC管樁用混凝土，其特征在于，所述混凝土原料如下：膠凝材料；所述膠凝材料由水泥、富鈣質(zhì)材料、富硅質(zhì)材料組成，所述膠凝材料中按質(zhì)量比，富鈣質(zhì)材料占3.0%～8.0%；富硅質(zhì)材料占25%～40%；余份為水泥；減水劑，所述減水劑為膠凝材料質(zhì)量的0.4%～0.8%；水，粗集料，以及細(xì)集料；所述混凝土的水灰比為29%～31%,砂率為33%～35%,容重為2480～2500kg/m3。本發(fā)明將富鈣質(zhì)材料與富硅質(zhì)材料按照1：4或者1:6復(fù)配而成，激發(fā)水泥二次水化，提高其早期強(qiáng)度，通過(guò)一次常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)6小時(shí)，即可滿足C80強(qiáng)度等級(jí)要求，對(duì)PHC管樁混凝土體積穩(wěn)定性、抗碳化、鋼筋銹蝕、抗氯離子滲透、抗凍融、耐酸腐蝕、耐鹽侵蝕等性能得到提高和改善，提高了混凝土后期耐久性能。
【專利說(shuō)明】一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管粧混凝土及其制
備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工程建設(shè)技術(shù)的快速發(fā)展，以及地基處理工程施工工藝和機(jī)械設(shè)備的不斷更新，高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力靜壓管樁在大中城市高層建筑工程的地基處理中得到廣泛應(yīng)用。PHC管樁是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)建設(shè)材料之一，PHC管樁產(chǎn)品在其生產(chǎn)過(guò)程中常采用常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的二次養(yǎng)護(hù)工藝，滿足放張強(qiáng)度要求，以提高生產(chǎn)效率，使其在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高強(qiáng)度等使用性能要求。但養(yǎng)護(hù)工藝需要提供大量飽和蒸汽，能耗較大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，資源利用低，環(huán)境污染重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種免去高壓蒸養(yǎng)的PHC管樁混凝土以及該混凝土的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)PHC管樁混凝土存在的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種免蒸壓PHC管樁用混凝土，其特征在于，所述混凝土原料如下:
[0006]膠凝材料；所述膠凝材料由水泥、富鈣質(zhì)材料、富硅質(zhì)材料組成，所述膠凝材料中按質(zhì)量比，富鈣質(zhì)材料占3.0%~8.0% ;富硅質(zhì)材料占25%~40% ;余份為水泥；
[0007]減水劑，所述減水劑為膠凝材料質(zhì)量的0.4%~0.8% ；
[0008]水，粗集料，以及細(xì)集料；
[0009]所述混凝土的水灰比為29%~31%,砂率為33%~35%,容重為2480~2500kg/m3。
[0010]本發(fā)明特點(diǎn)還在于:
[0011]所述混凝土每立方米膠凝材料質(zhì)量為400~450kg。
[0012]所述富鈣質(zhì)材料選自硬石膏粉。
[0013]所述硬石膏粉，細(xì)度200目，比表面積在420m2/kg~450m2/kg,0.045mm篩余低于1% ；S03 含量在 48% ~52%。
[0014]所述富硅質(zhì)材料選自高爐礦渣粉、粉煤灰、煅燒高嶺土、沸石粉、硅灰中一種或幾種復(fù)合材料。
[0015]所述礦渣微粉選用S95級(jí)純礦渣活性粉，粉煤灰選自II級(jí)F類粉煤灰，細(xì)度為
0.045mm篩余在0.5%~0.8% ;所述煅燒高嶺土中偏高嶺石成份在42%~45%，所述沸石粉中活性鋁質(zhì)材料含量在30%~35%，所述硅灰中活性硅質(zhì)氧化物含量在60%~65%。
[0016]所述粗集料選用含泥量≤0.2%的碎石,粒徑5mm~31.5mm連續(xù)級(jí)配,表觀密度2700kg/m3，壓碎指標(biāo)值5~8。[0017]細(xì)集料選用含泥量≤1.5%天然河砂，最大粒徑≤5_，細(xì)度模數(shù)在2.5~2.7，II區(qū)中砂。
[0018]所述減水劑選用減水率20%~30%的聚羧酸系減水劑，固含量30%~40% ;所述聚羧酸系減水劑為膠凝材料質(zhì)量的0.4%~0.8%。
[0019]本發(fā)明所述混凝土的制備方法，包括如下步驟:
[0020]1)按免蒸壓混凝土配合比，先計(jì)量相應(yīng)方量所需膠凝材料總量，稱量膠凝材料總量比例的硬石膏粉和礦渣粉，二者等量替代膠凝材料后，再稱量余下膠凝材料總量的水泥，然后稱量減水劑、水、粗集料，以及細(xì)集料；
[0021]2)先將稱量好的粗集料、細(xì)集料一起投料到攪拌鍋，然后再將稱量好的水泥、礦渣粉和硬石膏粉一起投料到攪拌鍋中，先均速攪拌混料，60秒后停止；
[0022]3)然后將水和減水劑一起加入，同時(shí)從水的總量中扣除減水劑的含水量，進(jìn)行均速攪拌120秒后下料；
[0023]4)將攪拌好的混凝土裝入管樁模具中，合模進(jìn)行離心成型；
[0024]5)將成型好的混凝土，先放入養(yǎng)護(hù)池中常溫靜停I個(gè)小時(shí)后，養(yǎng)護(hù)池盒蓋通氣加熱，1.5小時(shí)均速緩慢升溫到85°C，然后保持85°C恒溫蒸養(yǎng)4小時(shí)后開蓋自然降溫，降溫時(shí)間約0.5小時(shí)；
[0025]6)降溫完畢后進(jìn)行脫模，放入堆料場(chǎng)，3天后便可投入工地使用。
[0026]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0027]本發(fā)明免蒸壓混凝土所用的早強(qiáng)復(fù)合礦物材料，是將硬石膏粉作為一種新型的天然富鈣礦物摻和料，與富硅質(zhì)材料一起進(jìn)行適量復(fù)配摻入，有利于提升管樁高性能混凝土的工作性能、早期力學(xué)性能和后期耐久性能。
[0028]本發(fā)明混凝土應(yīng)用于PHC免蒸壓管樁中，通過(guò)一次常壓蒸養(yǎng)，脫模一天強(qiáng)度達(dá)到75MPa左右，三天強(qiáng)度達(dá)到管樁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C80，滿足管樁產(chǎn)品出廠要求。同時(shí)保證了管樁混凝土后期強(qiáng)度的正常增長(zhǎng)，本發(fā)明既保留了二次壓蒸工藝管樁混凝土早強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)又不會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線做較大調(diào)整。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
[0030]本發(fā)明中的砂率、水灰比均為本領(lǐng)域公知技術(shù)，其中砂率SP=砂的用量S/ (砂的用量S+石子用量G) X 100% ;水灰比是指混凝土中水的用量與凝膠材料的比值。富硅質(zhì)材料、富鈣質(zhì)材料、粗集料、細(xì)集料均通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買或通過(guò)公知技
[0031]術(shù)對(duì)原材料進(jìn)行加工獲得。
[0032]實(shí)施例1:混凝土配方
[0033]本發(fā)明混凝土配方如表1所示:
[0034]表1免蒸壓混凝土配方
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述混凝土原料如下: 膠凝材料；所述膠凝材料由水泥、富鈣質(zhì)材料、富硅質(zhì)材料組成,所述膠凝材料中按質(zhì)量比，富鈣質(zhì)材料占3.0%~8.0% ;富硅質(zhì)材料占25%~40% ;余份為水泥； 減水劑，所述減水劑為膠凝材料質(zhì)量的0.4%~0.8% ； 水，粗集料，以及細(xì)集料； 所述混凝土的水灰比為29%~31%,砂率為33%~35%,容重為2480~2500kg/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述混凝土每立方米膠凝材料質(zhì)量為400~450kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述富鈣質(zhì)材料選自硬石膏粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述硬石膏粉，細(xì)度200目，比表面積在420m2/kg~450m2/kg,0.045mm篩余低于1% ；S03含量在48%~52%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述富硅質(zhì)材料選自高爐礦渣粉、粉煤灰、煅燒高嶺土、沸石粉、硅灰中一種或幾種復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于 ，所述礦渣微粉選用S95級(jí)純礦渣活性粉，粉煤灰選自II級(jí)F類粉煤灰，細(xì)度為0.045mm篩余在0.5%~0.8% ;所述煅燒高嶺土中偏高嶺石成份在42%~45%，所述沸石粉中活性鋁質(zhì)材料含量在30%~35%，所述硅灰中活性硅質(zhì)氧化物含量在60%~65%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，所述粗集料選用含泥量< 0.2%的碎石,粒徑5_~31.5mm連續(xù)級(jí)配，表觀密度2700kg/m3，壓碎指標(biāo)值5~8。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，細(xì)集料選用含泥量< 1.5%天然河砂，最大粒徑< 5mm，細(xì)度模數(shù)在2.5~2.7，II區(qū)中砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含早強(qiáng)復(fù)合礦物材料的免蒸壓PHC管樁混凝土及其制備方法，其特征在于，減水劑選用減水率20%~30%的聚羧酸系減水劑，固含量30%~40%。
10.權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述混凝土的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)按免蒸壓混凝土配合比，先計(jì)量相應(yīng)方量所需膠凝材料總量，稱量膠凝材料總量比例的硬石膏粉和礦渣粉，二者等量替代水泥后，再稱量余下膠凝材料總量的水泥，然后稱量減水劑、水、粗集料、細(xì)集料； 2)先將稱量好的粗集料、細(xì)集料一起投料到攪拌鍋，然后再將稱量好的水泥、礦渣粉和硬石膏粉一起投料到攪拌鍋中，先勻速攪拌混料，60秒后停止； 3)然后將水和減水劑一起加入，同時(shí)從水的總量中扣除減水劑的含水量，進(jìn)行勻速攪祥120秒后下料； 4)將攪拌好的混凝土裝入管樁模具中，合模進(jìn)行離心成型。5)將成型好的混凝土，先放入養(yǎng)護(hù)池中常溫靜停I個(gè)小時(shí)后，養(yǎng)護(hù)池合蓋通氣加熱，·1.5小時(shí)勻速升溫到85°C，然后保持85°C恒溫蒸養(yǎng)4小時(shí)后開蓋自然降溫，降溫時(shí)間約0.5小時(shí)； 6)降溫完畢后進(jìn)行脫模，放入堆料場(chǎng)，3天后便可投入工地使用。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK103848603SQ201410067503
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】黃河, 蔣正武, 李祥飛, 王浩, 楊正宏, 董兵, 劉少林, 余洪玲, 張青莉 申請(qǐng)人:安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司含山恒泰非金屬材料分公司