一种高强高性能混凝土管桩的制备方法
阅读：842发布：2024-02-16
专利汇可以提供一种高强高性能混凝土管桩的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 混凝土 管桩的制备方法。一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)、高强高性能混凝土的制备：按各原料的配比为： 硅 酸盐 水 泥340-500kg/m3、矿粉25-110kg/m3、偏 高岭土 30-90kg/m3、 减水剂 6-13kg/m3、 河沙 550-800kg/m3、碎石1200-1400kg/m3、水110-140kg/m3，将 硅酸 盐 水泥 、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；2)带桩头的 钢 筋笼的制作，然后将带桩头的 钢筋 笼放入模具中；3)布料；4)然后进行纵向张拉；5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型；6)养护；7) 拆模 ：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。本发明的方法具有节能的特点。，下面是一种高强高性能混凝土管桩的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1）、高强高性能混凝土的制备：
3 3
按各原料的配比为：硅酸盐水泥340-500 kg/m、矿粉25-110 kg/m、偏高岭土30-90
3 3 3 3 3
kg/m、减水剂6-13 kg/m、河沙550-800 kg/m、碎石1200-1400 kg/m、水110-140 kg/m，选取硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水；将硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；
2）带桩头的钢筋笼的制作，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
3）布料：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
4）然后进行纵向张拉：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
5）将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型；
6）养护：
①静停：混凝土成型后在尚有余热的养护池中静置3-8小时；
②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由30-40℃升至60-95℃，升温速率为
15-30℃/小时；
③保温：混凝土在60-95℃的常压蒸汽养护池中恒温6-10小时；
④降温：保温结束后，混凝土由60-95℃降至室温，降温速率为20-30℃/小时；
7）拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
2.根据权利要求1所述的一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于：所述
2
偏高岭土由高岭土在650-800℃温度煅烧2-4小时后经粉磨制成，比表面积≥10000m/kg。
3.根据权利要求1所述的一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于：所述
2
矿粉的比表面积≥350m/kg。
4.根据权利要求1所述的一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于：所述碎石级配连续，压碎值≤12%，最大粒径≤30mm。
5.根据权利要求1所述的一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于：所述河沙的最大粒径为5mm，细度模数为2.7-3.2。
6.根据权利要求1所述的一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂或萘系减水剂，减水率≥23%。
一种高强高性能混凝土管桩的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于无机非金属材料工程领域，具体涉及一种混凝土管桩的制备方法。
背景技术
[0003] 传统的预应力高强混凝土管桩生产多使用磨细石英砂作为掺合料，采用先张法预应力和混凝土离心脱水成型工艺，经常压蒸汽和高温高压蒸汽二次水热养护工艺而成。其常压蒸汽养护过程采用85℃常压蒸汽养护4小时；压蒸养护过程需要添加蒸压釜设备，采用200℃蒸汽、1MPa压强下进行6小时左右的养护，该过程能耗较高，是管桩生产过程中能耗最大的一个环节。开发一种低能耗的高强高性能混凝土管桩制备技术具有重要意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，该方法具有节能的特点。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
[0006] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0007] 按各原料的配比为：硅酸盐水泥340-500kg/m3、矿粉25-110kg/m3、偏高岭土3 3 3 3 3
30-90kg/m、减水剂6-13kg/m、河沙550-800kg/m、碎石1200-1400kg/m、水110-140kg/m，选取硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水；将硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；
30-90kg/m、减水剂6-13kg/m、河沙550-800kg/m、碎石1200-1400kg/m、水110-140kg/m，选取硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水；将硅酸盐水泥、矿粉、偏高岭土、减水剂、河沙、碎石和水混合搅拌，得到高强高性能混凝土；
[0009] 3)布料(采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0010] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0011] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0012] 6)养护：
[0013] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约30-40℃)的养护池中静置3-8小时；
[0014] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由30-40℃升至60-95℃，升温速率为15-30℃/小时；
[0015] ③保温：混凝土在60-95℃的常压蒸汽养护池中恒温6-10小时；
[0016] ④降温：保温结束后，混凝土由60-95℃降至室温，降温速率为20-30℃/小时；
[0017] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0018] 所述硅酸盐水泥为各种强度等级市售的硅酸盐水泥。
[0020] 所述矿粉为市售，比表面积≥350m2/kg。
[0021] 所述碎石为市售，碎石级配连续，压碎值≤12％，最大粒径≤30mm。
[0022] 所述河沙为市售，最大粒径为5mm，细度模数为2.7-3.2。
[0024] 本发明的有益效果是：
[0025] 1)采用本发明的混凝土的配比，不经过高能耗的压蒸养护过程，养护过程耗用的时间与以前工艺过程相当，即可达到与原工艺制造的管桩相当的力学性能，并且其耐久性优异，能满足多种服役环境下的使用。与传统预应力高强混凝土管桩养护能耗相比，采用本发明高强高性能管桩混凝土的制备方法可实现节能40％-70％。
[0026] 2)采用本发明混凝土节能制备技术，混凝土1天强度达80MPa，7天和28天强度超过90MPa；采用本发明的制备方法，混凝土具有良好的体积稳定性和耐久性能(具有良好的抗渗透、抗侵蚀和抗冻融循环等耐久性能)。
具体实施方式
[0027] 实施例1：
[0028] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0029] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0030] 按下表称取原材料(单位：kg/m3)
[0031]水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 砂 水 减水剂
423.5 44.0 82.5 1205.5 568.0 126.5 7.7
423.5 44.0 82.5 1205.5 568.0 126.5 7.7
[0032] 其中：
[0033] 水泥：市售，型号为P.II 52.5硅酸盐水泥；
[0034] 偏高岭土：由高岭土在750℃温度煅烧2.5小时后经粉磨制得，比表面积为2
14000m/kg；
2
14000m/kg；
2
[0035] 矿粉：市售，比表面积为410m/kg；
[0036] 碎石：市售，碎石级配连续，压碎值为8％，最大粒径为30mm；
[0037] 砂：市售河沙，最大粒径为5mm，细度模数为2.9；
[0038] 减水剂：市售，聚羧酸系高效减水剂，减水率为30％。
[0039] 将水泥、偏高岭土、矿粉和砂混合后搅拌均匀，加入水和减水剂并充分搅拌成流动性良好的砂浆，加入碎石，搅拌均匀后出料，得到高强高性能混凝土；
[0040] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
[0041] 3)布料(装模，采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，振捣密实，然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0042] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0043] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0044] 6)养护：
[0045] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约为30℃)的养护池中静置5小时；
[0046] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由30℃升至60℃，升温速率为15℃/小时；
[0047] ③保温：混凝土在60℃的常压蒸汽养护池中恒温6小时；
[0048] ④降温：保温结束后，混凝土由60℃降至室温，降温速率为20℃/小时；
[0049] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0050] 实施例2：
[0051] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0052] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0053] 按下表称取原材料(单位：kg/m3)
[0054]水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 砂 水 减水剂
350.0 90.0 110.0 1205.5 568.0 126.5 11.0
350.0 90.0 110.0 1205.5 568.0 126.5 11.0
[0055] 其中：
[0056] 水泥：市售，型号为P.II 52.5硅酸盐水泥；2
[0057] 偏高岭土：由高岭土在700℃温度煅烧2小时后经粉磨制得，比表面积为15000m/kg；2
[0058] 矿粉：市售，比表面积为450m/kg；
[0059] 碎石：市售，碎石级配连续，压碎值为12％，最大粒径为26.5mm；
[0060] 砂：市售河沙，最大粒径为5mm，细度模数为2.9；
[0061] 减水剂：市售，萘系减水剂，减水率为23％。
[0062] 将水泥、偏高岭土、矿粉和砂混合后搅拌均匀，加入水和减水剂并充分搅拌成流动性良好的砂浆，加入碎石，搅拌均匀后出料，得到高强高性能混凝土；
[0063] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
[0064] 3)布料(装模，采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，振捣密实；然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0065] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0066] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0067] 6)养护：
[0068] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约为40℃)的养护池中静置4小时；
[0069] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由40℃经2h升至75℃，升温速率为17.5℃/小时；
[0070] ③保温：混凝土在75℃的常压蒸汽养护池中恒温6小时；
[0071] ④降温：保温结束后，混凝土由75℃降至室温，降温速率为25℃/小时；
[0072] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0073] 实施例3：
[0074] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0075] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0076] 按下表称取原材料(单位：kg/m3)
[0077]水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 砂 水 减水剂
382.5 51.0 76.5 1305.5 550.0 112.2 13.0
382.5 51.0 76.5 1305.5 550.0 112.2 13.0
[0078] 其中：
[0079] 水泥：市售，型号为P.II 52.5硅酸盐水泥；
[0080] 偏高岭土：由高岭土在750℃温度煅烧2.5小时后经粉磨制得，比表面积为2
10000m/kg；
2
10000m/kg；
2
[0081] 矿粉：市售，比表面积为460m/kg；
[0082] 碎石：市售，碎石级配连续，压碎值为8％，最大粒径为20mm；
[0083] 砂：市售河沙，最大粒径为5mm，细度模数为2.9；
[0084] 减水剂：市售，萘系减水剂，减水率为23％。
[0085] 将水泥、偏高岭土、矿粉和砂混合后搅拌均匀，加入水和减水剂并充分搅拌成流动性良好的砂浆，加入碎石，搅拌均匀后出料，得到高强高性能混凝土；
[0086] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
[0087] 3)布料(采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，振捣密实；然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0088] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0089] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0090] 6)养护：
[0091] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约为40℃)的养护池中静置4小时；
[0092] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由40℃经2h升至70℃，升温速率为15℃/小时；
[0093] ③保温：混凝土在70℃的常压蒸汽养护池中恒温6小时；
[0094] ④降温：保温结束后，混凝土由70℃降至室温，降温速率为22.5℃/小时；
[0095] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0096] 实施例4：
[0097] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0098] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0099] 按下表称取原材料(单位：kg/m3)
[0100]水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 砂 水 减水剂
340.0 48.0 86.4 1285.7 605.0 117.3 12.0
340.0 48.0 86.4 1285.7 605.0 117.3 12.0
[0102] 其中：
[0103] 水泥：市售，型号为P.II 52.5硅酸盐水泥；2
[0104] 偏高岭土：由高岭土在750℃温度煅烧2小时后经粉磨制得，比表面积为14000m/kg；2
[0105] 矿粉：市售，比表面积为350m/kg；
[0106] 碎石：市售，碎石级配连续，压碎值为8％，最大粒径为20mm；
[0107] 砂：市售河沙，最大粒径为5mm，细度模数为2.7；
[0108] 减水剂：市售，萘系减水剂，减水率为23％。
[0109] 将水泥、偏高岭土、矿粉和砂混合后搅拌均匀，加入水和减水剂并充分搅拌成流动性良好的砂浆，加入碎石，搅拌均匀后出料，得到高强高性能混凝土；
[0110] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
[0111] 3)布料(或称装模，采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，振捣密实；然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0112] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0113] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0114] 6)养护：
[0115] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约为35℃)的养护池中静置5小时；
[0116] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由35℃升至95℃，升温速率为30℃/小时；
[0117] ③保温：混凝土在95℃的常压蒸汽养护槽中恒温6小时；
[0118] ④降温：保温结束后，混凝土由95℃降至室温，降温速率为30℃/小时；
[0119] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0120] 实施例5：
[0121] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0122] 1)、高强高性能混凝土的制备：3
[0123] 按下表称取原材料(单位：kg/m)
[0124]硅酸盐水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 河沙 水 减水剂
400 30 30 1305 800 110 6
400 30 30 1305 800 110 6
[0125] 其中：
[0126] 所述硅酸盐水泥为强度等级42.5市售的硅酸盐水泥。
[0127] 所述偏高岭土由高岭土在650℃温度煅烧4小时后经粉磨制成，比表面积为2
15000m/kg。
15000m/kg。
[0128] 所述矿粉为市售，比表面积为460m2/kg。
[0129] 所述碎石为市售，碎石级配连续，压碎值为8％，最大粒径为30mm。
[0130] 所述河沙为市售，最大粒径为5mm，细度模数为3.2。
[0131] 所述减水剂为市售，具体为聚羧酸系高效减水剂，减水率为30％。
[0132] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
[0133] 3)布料(采用现有公知技术)：向下半模具中浇注准备好的高强高性能混凝土，然后将上半模具与下半模具合上，拧紧连接螺栓(即合模，变成整体性良好的带料桩模)，形成带料桩模；带料桩模两端的张拉螺杆上旋上张拉螺母；
[0134] 4)然后进行纵向张拉(采用现有公知技术)：对带桩头的钢筋笼进行整体张拉；
[0135] 5)将张拉后的带料桩模放在离心机上离心成型(采用现有技术)；
[0136] 6)养护：
[0137] ①静停：混凝土成型后在尚有余热(大约为40℃)的养护池中静置8小时；
[0138] ②升温：静停后进行常压蒸汽养护，养护池温度由40℃升至70℃，升温速率为15℃/小时；
[0139] ③保温：混凝土在70℃的常压蒸汽养护池中恒温10小时；
[0140] ④降温：保温结束后，混凝土由70℃降至室温，降温速率为20℃/小时；
[0141] 7)拆模：养护后拆模，然后进行自然停放，得到高强高性能混凝土管桩。
[0142] 实施例6：
[0143] 一种高强高性能混凝土管桩的制备方法，它包括如下步骤：
[0144] 1)、高强高性能混凝土的制备：
[0145] 按下表称取原材料(单位：kg/m3)
[0146]硅酸盐水泥 偏高岭土 矿粉 碎石 河沙 水 减水剂
500 30 25 1400 620 140 13
500 30 25 1400 620 140 13
[0147] 其中：
[0148] 所述硅酸盐水泥为各种强度等级市售的硅酸盐水泥。
[0149] 所述偏高岭土由高岭土在800℃温度煅烧2小时后经粉磨制成，比表面积为2
10000m/kg。
2
10000m/kg。
2
[0150] 所述矿粉为市售，比表面积为460m/kg。
[0151] 所述碎石为市售，碎石级配连续，压碎值为8％，最大粒径为20mm。
[0152] 所述河沙为市售，最大粒径为5mm，细度模数为2.9。
[0153] 所述减水剂为市售，具体为萘系减水剂，减水率为30％。
[0154] 2)带桩头的钢筋笼的制作(采用现有制作工艺)，然后将带桩头的钢筋笼放入模具中；
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