專利名稱：一種混凝土預(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，涉及ー種混凝土預(yù)制樁及其生
產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
砂是混凝土組成的主要材料，隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑用砂數(shù)量越來(lái)越大，質(zhì)量上要求越來(lái)越高，而天然砂資源卻越來(lái)越少，由此引發(fā)的工程質(zhì)量問(wèn)題，以及破壞農(nóng)田、水利資源的問(wèn)題日趨嚴(yán)重，因此，人工機(jī)制砂的研究應(yīng)用勢(shì)在必行。 從20世紀(jì)60年代我國(guó)的機(jī)制砂起步,到目前為止,對(duì)機(jī)制砂的應(yīng)用研究已日漸成熟，其應(yīng)用范圍由建筑行業(yè)擴(kuò)大到公路、鉄路、水電、冶金等系統(tǒng)，由擋護(hù)工程擴(kuò)大到橋梁、隧道及水エ工程，從砌筑砂漿發(fā)展到普通混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)カ混凝土、泵送混凝土、氣密性混凝土及噴錨支護(hù)等工程。然而，目前人工機(jī)制砂在高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁中的應(yīng)用頗少，主要原因?yàn)闄C(jī)制砂生產(chǎn)的混凝土粘性大，流動(dòng)性能較差，對(duì)施工及離心都產(chǎn)生一定影響，最終導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量性能不過(guò)關(guān)。所以很多預(yù)制樁生產(chǎn)企業(yè)都不會(huì)考慮使用機(jī)制砂。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法，以解決天然砂成本較高、機(jī)制砂在預(yù)應(yīng)カ混凝土預(yù)制樁中應(yīng)用受到局限的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種混凝土預(yù)制樁，通過(guò)將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成，混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水，其中，細(xì)骨料為機(jī)制砂或其與天然砂的混合物，細(xì)骨料中的機(jī)制砂的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% IOOwt %，所述機(jī)制砂由礦山尾礦、エ業(yè)棄渣等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)的要求,石粉含量為2wt% 8wt%。進(jìn)ー步地，膠凝材料的含量為300 500kg/m3 ;外加劑的固體摻量為膠凝材料重量的0. I I. 5% ;混凝土的水膠比為0. 25 0. 40 ;混凝土的砂率為30 45%。進(jìn)一步地,膠凝材料由55wt*% 100wt*%的水泥和0wt*% 45wt*%的摻合料組成，水泥為強(qiáng)度等級(jí)不低于42. 5的符合GB175標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，摻合料為娃砂粉、礦洛粉、粉煤灰中的ー種或多種的組合。進(jìn)ー步地，硅砂粉的比表面積為300m2/kg 500m2/kg ;礦渣粉不低于GB/T18046標(biāo)準(zhǔn)中S95的要求；粉煤灰不低于GB/T1596標(biāo)準(zhǔn)中II級(jí)粉煤灰的要求。進(jìn)ー步地，天然砂為江砂或河砂，細(xì)度模數(shù)為2. 0 3. 5，含泥量彡2. 0被％。進(jìn)ー步地,粗骨料為天然碎石、人工碎石或卵石,粒徑為5 25mm連續(xù)級(jí)配,壓碎值彡10%，針片狀顆粒含量彡IOwt%。進(jìn)ー步地,外加劑為萘系高效減水劑,萘系高效減水劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的0. 3wt% I. 5wt%;或者,外加劑為固體摻量為聚羧酸鹽高性能減水劑,聚羧酸鹽高性能減水劑為所述膠凝材料重量的0. lwt% 0. 5wt%。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)方面，提供了ー種上述混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟混凝土制備、將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，其中，混凝土制備包括以下步驟(1)對(duì)機(jī)制砂原料進(jìn)行機(jī)械破碎；(2)對(duì)經(jīng)機(jī)械破碎的機(jī)制砂原料進(jìn)行級(jí)配篩分，得到細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)要求的機(jī)制砂；(3)對(duì)經(jīng)級(jí)配篩分后的機(jī)制砂進(jìn)行除塵處理，控制其石粉含量為2wt% 8wt% ；(4)向攪拌機(jī)中加入膠凝材料、上述機(jī)制砂以及可選的天然砂，其中，機(jī)制砂占其與天然砂混合物的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% IOOwt攪拌10 40s ；然后向攪拌機(jī)中加入水，攪拌10 30s，加入粗骨料；再向攪拌機(jī)中加入外加劑，繼續(xù)攪拌，直至凈攪拌時(shí)間達(dá)到90 180s，出料。進(jìn)ー步地，張拉步驟中，對(duì)鋼筋籠骨架進(jìn)行張拉，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度 的70 75%。進(jìn)ー步地，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒溫溫度為65 95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4 6小時(shí)；所述高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒壓壓カ為I. 0±0. 05MPa，恒溫溫度為160 200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6 8小時(shí)。本發(fā)明的混凝土預(yù)制樁，通過(guò)將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成，混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水，其中，細(xì)骨料為機(jī)制砂或其與天然砂的混合物，細(xì)骨料中的機(jī)制砂的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% IOOwt而且機(jī)制砂由礦山尾礦、エ業(yè)棄洛等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)的要求，石粉含量為2wt% 8wt%。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法，減少了對(duì)日益短缺的天然砂資源的依賴，大大降低了混凝土的成本；機(jī)制砂利用了各種廢棄礦物資源，生產(chǎn)不受氣候和季節(jié)的影響，既解決了環(huán)境污染問(wèn)題，又提高了資源利用率；由礦山尾礦、エ業(yè)棄渣等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得的機(jī)制砂含泥量低、石粉含量可控，因而生產(chǎn)的混凝土在保證良好的粘聚性的同時(shí)，不降低流動(dòng)性，在混凝土離心時(shí)能夠很好的均勻混合，不會(huì)出現(xiàn)離心后混凝土局部塌落等現(xiàn)象，而且，機(jī)制砂中包含的適量石粉在混凝土制備過(guò)程中具有填充效應(yīng)、晶核效應(yīng)和活性效應(yīng)，提高了混凝土預(yù)制樁的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但如下實(shí)施例僅是用以理解本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。在本發(fā)明的ー種典型實(shí)施方式中，混凝土預(yù)制樁通過(guò)將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成，混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水，其中，細(xì)骨料為機(jī)制砂或其與天然砂的混合物，細(xì)骨料中的機(jī)制砂的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% 100wt%，而且機(jī)制砂由礦山尾礦、エ業(yè)棄渣等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)的要求，石粉含量為2wt% 8wt%。在本發(fā)明中采用機(jī)制砂代替天然砂作為細(xì)骨料用以制備混凝土預(yù)制樁，不但解決了現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)天然河砂、江砂資源日益短缺的問(wèn)題，而且因機(jī)制砂明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，降低了混凝土的生產(chǎn)成本。目前市面上的機(jī)制砂品種繁多，原材料及加工エ藝的標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致機(jī)制砂的質(zhì)量參差不齊，其中未經(jīng)除塵處理的機(jī)制砂顆粒表面被泥土包裹，大大降低了水泥膠凝材料與機(jī)制砂的粘結(jié)性能；同時(shí)未經(jīng)級(jí)配篩分的機(jī)制砂顆粒大小不一，導(dǎo)致整體細(xì)度模數(shù)無(wú)法控制，同時(shí)不連續(xù)級(jí)配的機(jī)制砂在混凝土中不能起到很好的“潤(rùn)滑”和填充作用；適量的石粉可以提高混凝土粘聚性能，但過(guò)量就會(huì)影響混凝土流動(dòng)性能，降低其操作性能。本發(fā)明中通過(guò)對(duì)機(jī)制砂質(zhì)量、含量、細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配、石粉含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，目的在于尋求最佳適用于混凝土預(yù)制樁的機(jī)制砂，可以保證混凝土有良好的粘聚性的同吋，不降低流動(dòng)性，而良好的流動(dòng)性能提升了混凝土的可操作性，在混凝土離心時(shí)能夠很好的均勻混合，不會(huì)出現(xiàn)離心后混凝土局部塌落等現(xiàn)象。 在本發(fā)明中用以制備機(jī)制砂的原料包括但不限于石料、礦山尾礦和エ業(yè)棄渣等。這種用以制備機(jī)制砂的原料來(lái)源充分，可以直接就地取材，一方面避免了氣候和季節(jié)對(duì)制備機(jī)制砂的影響，另一方面還解決了環(huán)境污染的問(wèn)題，提高了資源利用率。在GB14684-2011《建筑用砂》標(biāo)準(zhǔn)中，機(jī)制砂中的石粉為粒徑小于75 ii m的顆粒。在本發(fā)明具體的實(shí)施方式中，在機(jī)制砂生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)原材料機(jī)械破碎、打磨，產(chǎn)生粒徑小于75iim的顆粒做篩除保存，最后控制一定的比例添加在機(jī)制砂成品中，使機(jī)制砂廣品質(zhì)量均勻。在本發(fā)明所使用的機(jī)制砂中含有2wt% 8wt%的石粉，適量的石粉在混凝土制備過(guò)程中具有填充效應(yīng)、晶核效應(yīng)和活性效應(yīng)，有利于提高混凝土預(yù)制樁的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能，通過(guò)摻入含有適量石粉的機(jī)制砂，混凝土的離析、泌水現(xiàn)象幾乎消除，粘聚性能優(yōu)異，密實(shí)度得到提高，抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕、抗凍能力均得到提升，有利于制作出性能優(yōu)良的混凝土預(yù)制樁。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，混凝土中，膠凝材料的含量為300 500kg/m3，外加劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的0. I I. 5%,混凝土的水膠比為0. 25 0. 40,混凝土的砂率為30% 45%。其中，水膠比指的是水與膠凝材料的重量比例，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)。通過(guò)對(duì)混凝土各原料組分的合理配比，可以使得混凝土的整體性能進(jìn)ー步優(yōu)化。優(yōu)選地,膠凝材料由55wt*% 100wt*%的水泥和0wt*% 45wt*%的摻合料組成,其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)不低于42. 5的符合GB175標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；摻合料為硅砂粉、礦渣粉、粉煤灰中的一種或多種的組合。摻入一定比例的摻合料替代水泥，可以降低混凝土的生產(chǎn)成本，并且摻合料還可以優(yōu)化膠凝材料的拌合性能和工作性能。優(yōu)選地，摻合料中，硅砂粉的比表面積為300m2/kg 500m2/kg ;礦渣粉不低于GB/T18046標(biāo)準(zhǔn)中S95的要求；粉煤灰不低于GB/T1596標(biāo)準(zhǔn)中II級(jí)粉煤灰的要求。通過(guò)選用較大比表面積的、具有一定活性的摻合料，有利于提高混凝土的拌合性能和工作性能。優(yōu)選地，天然砂為江砂或河砂，細(xì)度模數(shù)為2. 0 3. 5，含泥量彡2. 0wt%。由于機(jī)制砂本身表面粗糙、棱角分明，當(dāng)用IOOwt^的機(jī)制砂作為細(xì)骨料時(shí)，會(huì)一定程度上導(dǎo)致水泥漿體流動(dòng)性能的降低，通過(guò)搭配一定量的合適細(xì)度、含泥量低的天然砂，可以緩解這些問(wèn)題。優(yōu)選地，粗骨料為天然碎石、人工碎石或卵石，粒徑為5 25_連續(xù)級(jí)配(連續(xù)級(jí)配是指用ー套規(guī)定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)粗骨料進(jìn)行篩分分析時(shí)，所得到的級(jí)配曲線是ー連續(xù)順滑的曲線，且相鄰粒級(jí)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< 10wt%。通過(guò)合理選擇粗骨料的材質(zhì)和顆粒級(jí)配,可以使得混凝土的整體性能進(jìn)ー步優(yōu)化。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，混凝土中摻加的外加劑為萘系高效減水劑，其固體摻量為膠凝材料總重量的0. 3wt% I. 5wt%;或者，外加劑為聚羧酸鹽高性能減水劑，其固體摻量為膠凝材料總重量的0. lwt% 0. 5wt%。除上述優(yōu)選的減水劑以外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以靈活選用所需要的減水劑類型，只要可以使得混凝土在較低的水膠比條件下達(dá)到較高的強(qiáng)度和較好的拌合加工性能即可。根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟混凝土 制備、將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫摸、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，其中，混凝土制備包括以下步驟(I)對(duì)機(jī)制砂原料進(jìn)行機(jī)械破碎；(2)對(duì)經(jīng)機(jī)械破碎的機(jī)制砂原料進(jìn)行級(jí)配篩分，得到細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)要求的機(jī)制砂；(3)對(duì)經(jīng)級(jí)配篩分后的機(jī)制砂進(jìn)行除塵處理，控制其石粉含量為2wt% Swt % ；(3)向攪拌機(jī)中加入膠凝材料、上述機(jī)制砂以及可選的天然砂，其中，機(jī)制砂占其與天然砂混合物的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% 100wt%,攪拌10 40s ;然后向攪拌機(jī)中加入水，攪拌10 30s，加入粗骨料；再向攪拌機(jī)中加入外加劑，繼續(xù)攪拌，直至凈攪拌時(shí)間達(dá)到90 180s，出料。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，張拉步驟中，對(duì)鋼筋籠骨架進(jìn)行張拉，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70 75%?；炷令A(yù)制樁主要承受的是豎向和水平荷載，通過(guò)張拉施加預(yù)應(yīng)カ之后，在承受工作荷載時(shí)，需先消耗掉預(yù)應(yīng)力，混凝土預(yù)制樁本身才開(kāi)始受力，從而提高了混凝土預(yù)制樁的力學(xué)性能。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒溫溫度為65 95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4 6小時(shí)；所述高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒壓壓カ為I. 0±0. 05MPa,恒溫溫度為160 200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6 8小吋。通過(guò)合理控制常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度、壓カ和養(yǎng)護(hù)時(shí)間，可以獲得工作性能和耐久性能優(yōu)良的混凝土預(yù)制樁。下面介紹本發(fā)明的具體實(shí)施例以及對(duì)比例實(shí)施例I混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水。膠凝材料總含量為440kg/m3，由55wt%水泥和45wt%硅砂粉組成，其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)42. 5的硅酸鹽水泥，硅砂粉的比表面積為300m2/kg ;水膠比為0. 34 ;砂率為36% ;細(xì)骨料為95wt%天然砂和5wt %機(jī)制砂，其中，天然砂細(xì)度模數(shù)為2. 8，含泥量< 2. Owt %，機(jī)制砂由礦山尾礦經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為3. 2，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂II區(qū)的要求，石粉含量為4wt%;粗骨料為碎石，5 25_連續(xù)級(jí)配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為7%;夕卜加劑為萘系高效減水劑，固體摻量為膠凝材料總重量的0. 3wt%。
實(shí)施例2混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑、和水。膠凝材料總含量為480kg/m3，由SOwt %水泥和20wt%粉煤灰組成，其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)52. 5的普通硅酸鹽水泥，粉煤灰滿足GB/T1596標(biāo)準(zhǔn)中II級(jí)粉煤灰的要求；水膠比為0. 36 ;砂率為40% ;細(xì)骨料為30wt%天然砂和70wt%機(jī)制砂，其中，天然砂細(xì)度模數(shù)為2. 9，含泥量彡2. Owt%，機(jī)制砂由エ業(yè)棄渣經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為3. 4，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂II區(qū)的要求，石粉含量為5wt% ;粗骨料為碎石，5 25mm連續(xù)級(jí)配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為1% ;外加劑為聚羧酸鹽高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料總重量的
0.Iwt % o實(shí)施例3混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水。膠凝材料總含量為 400kg/m3,由IOOwt %水泥組成，其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)42. 5的普通硅酸鹽水泥；水膠比為
0.40 ;砂率為30% ;細(xì)骨料為100wt%機(jī)制砂，其中，機(jī)制砂由礦山尾礦經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2. 3，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)的要求，石粉含量為8wt% ；粗骨料為碎石，5 25_連續(xù)級(jí)配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為7% ;外加劑為聚羧酸鹽高性能減水劑，固體摻量為膠凝材料總重量的0. 5wt%。實(shí)施例4混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水。膠凝材料總含量為350kg/m3,由60wt*%水泥、20wt*%娃砂粉、10wt*%礦洛粉和IOwt%粉煤灰組成，其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)52. 5的硅酸鹽水泥，礦渣粉滿足GB/T18046標(biāo)準(zhǔn)中S95級(jí)的要求，粉煤灰滿足GB/T1596標(biāo)準(zhǔn)中I級(jí)粉煤灰的要求；水膠比為0. 25 ;砂率為45% ;細(xì)骨料為50wt%天然砂和50wt%機(jī)制砂，其中，天然砂細(xì)度模數(shù)為3. 2，含泥量< 2. Owt%，機(jī)制砂由エ業(yè)棄渣經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂II區(qū)的要求，石粉含量為2wt % ;粗骨料為碎石，5 25mm連續(xù)級(jí)配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為7% ；外加劑為萘系高效減水劑，固體摻量為膠凝材料總重量的I. 5wt%。對(duì)比例混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水。膠凝材料總含量為420kg/m3,由65被％水泥、30被％硅砂粉、5被％礦渣粉組成，其中，水泥為強(qiáng)度等級(jí)52. 5的硅酸鹽水泥，礦渣粉滿足GB/T18046標(biāo)準(zhǔn)中S95級(jí)的要求；水膠比為0. 30 ;砂率為35% ;細(xì)骨料為IOOwt %天然砂，其中，天然砂細(xì)度模數(shù)為2. 8，含泥量< 2. Owt % ;粗骨料為碎石，5 25_連續(xù)級(jí)配，壓碎值為8%，針片狀顆粒含量為7% ;外加劑為萘系高效減水劑，固體摻量為膠凝材料總重量的0. 6wt%。實(shí)施例I 4以及對(duì)比例采用以下步驟制備混凝土預(yù)制樁(I)制備混凝土 向攪拌機(jī)中加入細(xì)骨料、膠凝材料，攪拌10 40s ;然后向攪拌機(jī)中加入水，攪拌10 30s，加入粗骨料；再向攪拌機(jī)中加入外加劑，繼續(xù)攪拌，直至凈攪拌時(shí)間達(dá)到90 180s ；(2)將預(yù)攪拌好的混凝土均勻裝入已安裝有鋼筋籠骨架的模具中；(3)合模并對(duì)鋼筋籠骨架進(jìn)行張拉，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70 75% ；
(4)將裝有混凝土的模具進(jìn)行離心成型作業(yè)，直至混凝土預(yù)制樁成型；(5)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)，恒溫溫度為65 95°C,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4 6小時(shí)；(6)將常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后的混凝土預(yù)制樁脫模；(7)將脫模后的混凝土預(yù)制樁送入高壓釜進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，恒壓壓カ為
I.0±0. 05MPa，恒溫溫度為160 200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6 8小時(shí)。對(duì)實(shí)施例1、2、3、4和對(duì)比例制備得到的混凝土預(yù)制樁的抗壓強(qiáng)度及耐久性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表I :表I混凝土預(yù)制樁的性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果
塌落度蒸養(yǎng)強(qiáng)度蒸壓強(qiáng)度抗硫酸鹽侵抗凍抗氯離子 (mm) (MPa) (MPa) 蝕等級(jí)KS 等級(jí)F滲透能力
II-[ (C)
實(shí)施例 I 2550.591,3150325 903
2049T6946150425 864^
嫌_3 304^093^9^ 150375 8l5^
—$施例 4 205L296.4150400 800^
對(duì)比例 2047.088.9150245 1026從表I的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明實(shí)施例I 4的摻有一定比例機(jī)制砂的混凝土制得的混凝土預(yù)制樁在強(qiáng)度、耐久性能指標(biāo)方面均優(yōu)于對(duì)比例的僅摻有天然砂的普通混凝土制得的混凝土預(yù)制樁。此外，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例I 4的各混凝土預(yù)制樁進(jìn)行了抗彎性能的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)如表2所示，從表2中可以看出，本發(fā)明實(shí)施例I 4的各混凝土預(yù)制樁的抗裂彎矩和極限彎矩均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13476-2009中所規(guī)定的混凝土預(yù)制樁的力學(xué)性能要求。表2混凝土預(yù)制樁的抗彎性能檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.ー種混凝土預(yù)制樁，通過(guò)將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成，所述混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水，其特征在于 所述細(xì)骨料為機(jī)制砂或其與天然砂的混合物，所述細(xì)骨料中的機(jī)制砂的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% IOOwt所述機(jī)制砂由礦山尾礦、エ業(yè)棄洛等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2. 3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)的要求，石粉含量為2wt % Swt %。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述膠凝材料的含量為300 500kg/m3 ;所述外加劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的0. I I. 5% ;所述混凝土的水膠比為0. 25 0. 40 ;所述混凝土的砂率為30 45%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述膠凝材料由55wt% IOOwt %的水泥和Owt % 45wt%的摻合料組成,所述水泥為強(qiáng)度等級(jí)不低于42. 5的符合GB175標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，所述摻合料為硅砂粉、礦渣粉、粉煤灰中的一種或多種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述硅砂粉的比表面積為300m2/kg 500m2/kg ;所述礦渣粉不低于GB/T18046標(biāo)準(zhǔn)中S95的要求；所述粉煤灰不低于GB/T1596標(biāo)準(zhǔn)中II級(jí)粉煤灰的要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述天然砂為江砂或河砂，細(xì)度模數(shù)為2. 0 3. 5，含泥量彡2. Owt % o
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述粗骨料為天然碎石、人工碎石或卵石，粒徑為5 25mm連續(xù)級(jí)配,壓碎值< 10%,針片狀顆粒含量< IOwt %。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土預(yù)制樁，其特征在于，所述外加劑為萘系高效減水劑，所述萘系高效減水劑的固體摻量為所述膠凝材料重量的0. 3wt% I. 5wt% ;或者,所述外加劑為固體摻量為聚羧酸鹽高性能減水劑，所述聚羧酸鹽高性能減水劑為所述膠凝材料重量的 0. Iwt 0. 5wt%。
8.—種如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的混凝上預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟 混凝土制備、將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)， 其特征在于，所述混凝土制備包括以下步驟 (1)對(duì)機(jī)制砂原料進(jìn)行機(jī)械破碎； (2)對(duì)經(jīng)機(jī)械破碎的機(jī)制砂原料進(jìn)行級(jí)配篩分，得到細(xì)度模數(shù)為2.3 3. 8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂I區(qū)或2區(qū)要求的機(jī)制砂； (3)對(duì)經(jīng)級(jí)配篩分后的機(jī)制砂進(jìn)行除塵處理，控制其石粉含量為2wt% 8wt%； (4)向攪拌機(jī)中加入膠凝材料、所述機(jī)制砂以及可選的天然砂，其中，所述機(jī)制砂占其與天然砂混合物的重量百分?jǐn)?shù)為5wt% IOOwt 攪拌10 40s ;然后向攪拌機(jī)中加入水，攪拌10 30s，加入粗骨料；再向攪拌機(jī)中加入外加劑，繼續(xù)攪拌，直至凈攪拌時(shí)間達(dá)到90 180s，出料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述張拉步驟中，對(duì)鋼筋籠骨架進(jìn)行張拉，張拉力為預(yù)應(yīng)力鋼筋總抗拉強(qiáng)度的70 75%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝上預(yù)制樁的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒溫溫度為65 95°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為4 6小時(shí)；所述高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)步驟中，恒壓壓カ為I. 0±0. 05MPa，恒溫溫度為160 200°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6 8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混凝土預(yù)制樁及其生產(chǎn)方法，該混凝土預(yù)制樁通過(guò)將混凝土裝入安裝有鋼筋籠骨架的模具、合模、張拉、離心成型、常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成，混凝土的原料包括膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑和水，其中，細(xì)骨料為機(jī)制砂或其與天然砂的混合物，細(xì)骨料中的機(jī)制砂的重量百分?jǐn)?shù)為5wt％～100wt％，機(jī)制砂由礦山尾礦、工業(yè)尾砂等石質(zhì)原料經(jīng)機(jī)械破碎、級(jí)配篩分和除塵處理制得，細(xì)度模數(shù)為2.3～3.8，顆粒級(jí)配滿足標(biāo)準(zhǔn)砂1區(qū)或2區(qū)的要求，石粉含量為2wt％～8wt％。本發(fā)明降低了混凝土的成本，提高了資源利用率；采用的機(jī)制砂含泥量低、石粉含量可控，提高了混凝土預(yù)制樁的性能。
文檔編號(hào)E02D5/30GK102797253SQ201210304028
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者茍德勝, 李斌斌 申請(qǐng)人:江蘇建華管樁有限公司