專利名稱：摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于土木建筑行業(yè)的摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，還涉及一種生產(chǎn)該摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，在一些重大工程中，有些施工單位選用鋼管樁或鋼管混凝土樁作為建筑物及大型設(shè)備基礎(chǔ)的承載基礎(chǔ)樁。但是，由于鋼管樁或鋼管混凝土樁的費(fèi)用較為昂貴，使用后會(huì)加大施工的成本，因此現(xiàn)在的施工單位大多采用以PHC管樁(即預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁)代替鋼管樁或鋼管混凝土樁作為承載基礎(chǔ)樁，來降低施工成本。但是，由于PHC管樁存在抗沖擊能力和抗疲勞強(qiáng)度不足的缺陷，從而使其作為承載基礎(chǔ)樁在延性、韌性和抗拉強(qiáng)度方面就滿足不了設(shè)計(jì)的要求，特別是在大規(guī)模采用PHC管樁(如樁長(zhǎng)在60米以上的群樁)作為承載基礎(chǔ)樁的施工中，使用PHC管樁在沉樁過程中，經(jīng)打樁機(jī)的錘擊，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些樁頭破損和斷樁的現(xiàn)象，使得沉樁的到位率降低，樁頭的破損率上升，較難滿足施工設(shè)計(jì)的要求。磨細(xì)礦渣微粉是冶煉生鐵時(shí)高爐中排出的熔融體，經(jīng)水淬急冷處理后形成以玻璃體作為主要成分顆粒的廢渣，經(jīng)過干燥、粉磨后，達(dá)到規(guī)定細(xì)度的粉質(zhì)材料。由于，磨細(xì)礦渣微粉具有顯著的增強(qiáng)效果和抗?jié)B性能，因此，將其作為水泥的混合料和混凝土的摻和料，在普通混凝土中已進(jìn)行了開發(fā)應(yīng)用。但是，將磨細(xì)礦渣微粉應(yīng)用于PHC管樁(即預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁)，現(xiàn)在還處于研究階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了原有PHC管樁存在的在沉樁過程中樁頭容易破損以及管樁斷裂，從而使沉樁到位率低的缺陷，提供了一種摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，還提供了一種生產(chǎn)該摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，包括混凝土，在生產(chǎn)該摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的混凝土中摻有磨細(xì)礦渣微粉，具體配合比(重量份)為水泥 1 黃砂 1.5-2.9碎石 3.2-5.0水0.3-0.6減水劑0.025-0.045磨細(xì)礦渣微粉 0.2-1。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，在攪拌器中投入上述配合比的碎石、黃砂、水泥和磨細(xì)礦渣微粉，先進(jìn)行30秒的預(yù)攪拌，然后再加入水和減水劑進(jìn)行攪拌，攪拌后將攪拌料從管樁模具的一端開始均勻分層連續(xù)澆灌，然后離心成型，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土的攪拌時(shí)間比普通混凝土的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)30-90秒。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，從摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土攪拌完成至澆灌于模具中之間，時(shí)間不超過25分鐘。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，從模具澆灌、合模完成到進(jìn)行離心成型之間，時(shí)間不超過15分鐘。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，由于摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土對(duì)水較敏感，易粘模，且磨細(xì)礦渣微粉的顆粒遠(yuǎn)小于水泥，為提高因磨細(xì)礦渣微粉對(duì)混凝土的抗?jié)B性能和強(qiáng)度以及其在混凝土中分布的均勻性，因而在進(jìn)行離心成型時(shí)，其高速和中速離心成型時(shí)間比普通混凝土的離心成型時(shí)間延長(zhǎng)1分鐘，低速和中高速的離心成型時(shí)間不變。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，混合攪拌后摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土的坍落度為30-70mm。
上述的生產(chǎn)摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的方法，養(yǎng)護(hù)的過程為常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)和高溫、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)。
本發(fā)明的原理是在C80混凝土中摻入磨細(xì)礦渣微粉，以磨細(xì)礦渣微粉對(duì)C80混凝土配合比中的水泥進(jìn)行一定量的等量替換，就是在一定用量范圍內(nèi)摻入的磨細(xì)礦渣微粉的量等于水泥的減少用量，利用磨細(xì)礦渣微粉本身顯著的增強(qiáng)效果和抗?jié)B性能，來提高管樁的混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性能；同時(shí)，由于磨細(xì)礦渣微粉的吸水性較差，在進(jìn)行管樁的生產(chǎn)過程中用水量相應(yīng)減少，從而會(huì)影響混凝土的粘稠度，為了保證產(chǎn)品對(duì)和易性的要求，必須增加混凝土的攪拌時(shí)間，其攪拌時(shí)間相比較一般混凝土的攪拌時(shí)間要延長(zhǎng)30-90秒；還有就是磨細(xì)礦渣微粉對(duì)水較敏感，易粘模，在進(jìn)行離心成型過程中，將中速和高速的離心時(shí)間各延長(zhǎng)1分鐘。采用本發(fā)明的摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，不僅提高了管樁的混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性能、抗裂性能以及抗彎曲性能，而且節(jié)約了水泥和用水量，在減少樁頭破損率和斷樁率的同時(shí)，還降低了管樁的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1摻入25％磨細(xì)礦渣微粉PHC AB型φ400×90mm管樁，具體配合比如下普通42.5級(jí)水泥 375Kg中砂 674Kg碎石(5-25mm)1150Kg 磨細(xì)礦渣微粉(S95型) 125Kg水(生活用水)140Kg減水劑 10Kg水灰比(W/C) 0.28生產(chǎn)方法為將上述配合比的原料投入攪拌器，攪拌時(shí)間為180秒，測(cè)得的坍塌度為40mm，攪拌后將攪拌料快速澆灌至管樁模具內(nèi)，然后進(jìn)行離心成型，離心成型時(shí)間分別為低速120秒、中速180秒、中高速120秒、高速540秒，養(yǎng)護(hù)采用常壓蒸汽養(yǎng)生和高壓蒸汽養(yǎng)生兩種形式a、常壓蒸汽養(yǎng)生靜養(yǎng)2小時(shí)——升溫2小時(shí)——恒溫5小時(shí)——降溫1小時(shí)；b、高壓蒸汽養(yǎng)生在蒸壓釜中升溫2小時(shí)——恒溫4小時(shí)——降溫3小時(shí)——打開蒸壓釜門靜停1小時(shí)——產(chǎn)品出釜。實(shí)施效果混凝土試塊強(qiáng)度為94.0MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，PHC AB型φ400×90mm管樁的外觀質(zhì)量，符合國標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-1999中優(yōu)等品的指標(biāo)，在試驗(yàn)中效果良好，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
實(shí)施例2摻入30％磨細(xì)礦渣微粉PHC AB型φ500×100mm管樁，具體配合比如下普通42.5級(jí)水泥 350Kg 中砂 644Kg碎石(5-25mm)1196Kg 磨細(xì)礦渣微粉(S95型) 150Kg水(生活用水)130Kg 減水劑 10Kg水灰比(W/C) 0.26生產(chǎn)方法為將上述配合比的原料投入攪拌器，攪拌時(shí)間為180秒，測(cè)得的坍塌度為50mm，攪拌后將攪拌料快速澆灌至管樁模具內(nèi)，然后進(jìn)行離心成型，離心成型時(shí)間分別為低速120秒、中速180秒、中高速120秒、高速540秒，養(yǎng)護(hù)采用常壓蒸汽養(yǎng)生和高壓蒸汽養(yǎng)生兩種形式a、常壓蒸汽養(yǎng)生靜養(yǎng)2小時(shí)——升溫2小時(shí)——恒溫5小時(shí)——降溫1小時(shí)；b、高壓蒸汽養(yǎng)生在蒸壓釜中升溫2小時(shí)——恒溫4小時(shí)——降溫3小時(shí)——打開蒸壓釜門靜停1小時(shí)——產(chǎn)品出釜。實(shí)施效果混凝土試塊強(qiáng)度為102.7MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，PHC AB型φ500×100mm管樁的外觀質(zhì)量，符合國標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-1999中優(yōu)等品的指標(biāo)，在試驗(yàn)中效果良好，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
實(shí)施例3摻入35％磨細(xì)礦渣微粉PHC AB型φ600×110mm管樁，具體配合比如下普通42.5級(jí)水泥 325Kg 中砂 620Kg碎石(5-25mm)1214Kg 磨細(xì)礦渣微粉(S95型) 175Kg水(生活用水)126Kg 減水劑 10Kg水灰比(W/C) 0.252生產(chǎn)方法為將上述配合比的原料投入攪拌器，攪拌時(shí)間為180秒，測(cè)得的坍塌度為50mm，攪拌后將攪拌料快速澆灌至管樁模具內(nèi)，然后進(jìn)行離心成型，離心成型時(shí)間分別為低速120秒、中速180秒、中高速120秒、高速540秒，養(yǎng)護(hù)采用常壓蒸汽養(yǎng)生和高壓蒸汽養(yǎng)生兩種形式a、常壓蒸汽養(yǎng)生靜養(yǎng)2小時(shí)——升溫2小時(shí)——恒溫5小時(shí)——降溫1小時(shí)；b、高壓蒸汽養(yǎng)生在蒸壓釜中升溫2小時(shí)——恒溫4小時(shí)——降溫3小時(shí)——打開蒸壓釜門靜停1小時(shí)——產(chǎn)品出釜。實(shí)施效果混凝土試塊強(qiáng)度為98.7MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，PHC AB型φ600×110mm管樁的外觀質(zhì)量，符合國標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-1999中優(yōu)等品的指標(biāo)，在試驗(yàn)中效果良好，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
實(shí)施例4摻入40％磨細(xì)礦渣微粉PHC AB型φ400×90mm管樁，具體配合比如下普通42.5級(jí)水泥 300Kg 中砂 624Kg碎石(5-25mm)1212Kg 磨細(xì)礦渣微粉(S95型) 200Kg水(生活用水)124Kg 減水劑 10Kg水灰比(W/C) 0.248生產(chǎn)方法為將上述配合比的原料投入攪拌器，攪拌時(shí)間為180秒，測(cè)得的坍塌度為55mm，攪拌后將攪拌料快速澆灌至管樁模具內(nèi)，然后進(jìn)行離心成型，離心成型時(shí)間分別為低速120秒、中速180秒、中高速120秒、高速540秒，養(yǎng)護(hù)采用常壓蒸汽養(yǎng)生和高壓蒸汽養(yǎng)生兩種形式a、常壓蒸汽養(yǎng)生靜養(yǎng)2小時(shí)——升溫2小時(shí)——恒溫5小時(shí)——降溫1小時(shí)；b、高壓蒸汽養(yǎng)生在蒸壓釜中升溫2小時(shí)——恒溫4小時(shí)——降溫3小時(shí)——打開蒸壓釜門靜停1小時(shí)——產(chǎn)品出釜。實(shí)施效果混凝土試塊強(qiáng)度為94.0MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，PHC AB型φ400×90mm管樁的外觀質(zhì)量，符合國標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-1999中優(yōu)等品的指標(biāo)，在試驗(yàn)中效果良好，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
實(shí)施例5摻入25％磨細(xì)礦渣微粉PHC AB型φ600×110mm管樁，具體配合比如下普通42.5級(jí)水泥 375Kg 中砂 630Kg碎石(5-25mm)1191Kg 磨細(xì)礦渣微粉(S95型) 125Kg水(生活用水)139Kg 減水劑 10Kg水灰比(W/C) 0.278
生產(chǎn)方法為將上述配合比的原料投入攪拌器，攪拌時(shí)間為180秒，測(cè)得的坍塌度為35mm，攪拌后將攪拌料快速澆灌至管樁模具內(nèi)，然后進(jìn)行離心成型，離心成型時(shí)間分別為低速120秒、中速180秒、中高速120秒、高速540秒，養(yǎng)護(hù)采用常壓蒸汽養(yǎng)生和高壓蒸汽養(yǎng)生兩種形式a、常壓蒸汽養(yǎng)生靜養(yǎng)2小時(shí)——升溫2小時(shí)——恒溫5小時(shí)——降溫1小時(shí)；b、高壓蒸汽養(yǎng)生在蒸壓釜中升溫2小時(shí)——恒溫4小時(shí)——降溫3小時(shí)——打開蒸壓釜門靜停1小時(shí)——產(chǎn)品出釜。實(shí)施效果混凝土試塊強(qiáng)度為89.3MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，PHC AB型φ400×90mm管樁的外觀質(zhì)量，符合國標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-1999中優(yōu)等品的指標(biāo)，在試驗(yàn)中效果良好，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
權(quán)利要求
1.一種摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，包括混凝土，其特征在于在生產(chǎn)該摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁的混凝土中摻有磨細(xì)礦渣微粉，具體配合比(重量份)為水泥 1 黃砂 1.5-2.9碎石 3.2-5.0水0.3-0.6減水劑0.025-0.045磨細(xì)礦渣微粉 0.2-1。
2.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1的產(chǎn)品的方法，其特征在于在攪拌器中投入上述配合比的碎石、黃砂、水泥和磨細(xì)礦渣微粉，先進(jìn)行30秒的預(yù)攪拌，然后再加入水和減水劑進(jìn)行攪拌，攪拌后將攪拌料從管樁模具的一端開始均勻分層連續(xù)澆灌，然后離心成型，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土的攪拌時(shí)間比普通混凝土的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)30-90秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于從摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土攪拌完成至澆灌于模具中之間，時(shí)間不超過25分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于從模具澆灌、合模完成到進(jìn)行離心成型之間，時(shí)間不超過15分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土的高速和中速離心成型時(shí)間比普通混凝土的離心成型時(shí)間延長(zhǎng)1分鐘，低速和中高速的離心成型時(shí)間不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于混合攪拌后摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土的坍落度為30-70mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于養(yǎng)護(hù)的過程為常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)和高溫、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于土木建筑行業(yè)的摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁及其生產(chǎn)方法。一種摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，包括混凝土，具體配合比(重量份)為水泥1、黃砂1.5－2.9、碎石3.2－5.0、水0.3－0.6、減水劑0.025－0.045、磨細(xì)礦渣微粉0.2－1。生產(chǎn)方法為在攪拌器中投入上述配合比的碎石、黃砂、水泥和磨細(xì)礦渣微粉，先進(jìn)行30秒的預(yù)攪拌，然后再加入水和減水劑進(jìn)行攪拌，攪拌后將攪拌料從管樁模具的一端均勻分層連續(xù)澆灌，然后離心成型，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用本發(fā)明的摻磨細(xì)礦渣微粉的混凝土管樁，不僅提高管樁的混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性能、抗裂性能和抗彎曲性能，而且節(jié)約了水泥和用水量，在減少樁頭破損率和斷樁率同時(shí)，還降低了管樁生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)E02D5/30GK1598164SQ20041001763
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者魏宏超, 邢元, 左廣興, 謝運(yùn)青, 劉軍, 謝非, 祃麗婷, 喬曉娟, 馬丁 申請(qǐng)人:中國第二十冶金建設(shè)公司