免压蒸管桩混凝土试验研究

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1、“科隆杯”混凝土外加剂征文——协会第十二次会员代表大会论文集免压蒸管桩混凝土试验研究宋德强1，严志隆2，仲以林L2，高仁辉1'2(1．广东瑞安科技实业有限公司，广东佛山528000；2．佛山市高性能混凝土外加剂工程技术研究开发中心，广东佛山528000)摘要；本文对聚羧酸系超塑化剂和萘系高效减水剂应用于免压蒸管桩混凝土进行了研究，对混凝土配合比进行了优化：同时研究了静停时间长短对不同配比免压蒸管桩混凝土蒸养强度的影响，考察了P·042．5R配制免压蒸管桩混凝土的可能性。试验结果表明胶凝材料总量为460～500kg／rn3的管桩经普

2、通蒸养脱膜后经过3至7天的养护，强度可满足设计要求：$95级磨细矿渣等量取代20％以下的水泥亦可满足要求。应用LS-JS聚羧酸系超塑化剂生产免压蒸PHC管桩的技术、经济效益明显优于萘系高效减水剂。静停时间对蒸养效果影响非常显著，应根据不同混凝土的凝结硬化情况，确定最佳静停时间。生产免压蒸PHC管桩则不宣采用普通硅酸盐水泥。关键字：免压蒸；管桩混凝土；聚羧酸系超塑化剂；静停时间1月IJ吾上世纪80年代末，我国从日本全套引进预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩)生产线，并加以消化吸收，自主开发了国产化的预应力高强混凝土管桩。从90年代

3、中期开始，我国相关专家学者提出了用磨细砂等量替代部分硅酸盐水泥的技术思路，管桩厂开始采用磨细砂作掺合料，采用蒸养+压蒸二次水热养护工艺：在75℃士5℃的饱和蒸汽中初级蒸养6h，达到脱模强度后，置于蒸压釜中，在18012蒸汽、IMPa压强下进行6h的压蒸养护，出釜后达到设计强度。此工艺不但降低了管桩生产成本，而且大大缩短了PHC管桩的制作时间，质量及其稳定性得到显著提高，是PHC管桩生产的一次革命。但该工艺对技术要求高，在高温高压蒸气养护过程中，过快的升温和降温将造成管桩混凝土强度降低，管桩桩身开裂，给管桩的产品质量带来严重的隐患，

4、管桩锤击施工的耐打性和管桩结构的长期耐久性下降。随着建材行业PHC管桩应用范围的扩大，以及对节能、节材、降耗及循环经济发展的要求不断提高，如沿海港口、船用构筑物、桥梁等工程发展，其基础工程对大管桩的需要量日益突出‘1】【21。但高压、高温、超长、超大等工艺要求限制了管桩的发展，同时对PHC管桩及混凝土的耐久性提出更高的要求【3】；采用免压蒸养护工艺技术，可减少高温高压蒸气养护工艺手段，不需要制作特大、特长的蒸压釜，节省投资，降低管桩生产中的蒸气养护能耗，同时也有利于管桩混凝土的耐久性的提高。随着混凝土外加剂技术不断发展，特别是聚羧

5、酸系超塑化剂生产与应用技术的成熟；通过降低混凝土的水灰比，大幅度提高混凝土的强度，采用免压蒸养护工艺生产PHC管桩成1“科隆杯”混凝土外加剂征文——协会第十二次会员代表大会论文集为可能。采用免压蒸养护工艺有以下优点：减少设备投资，减少或消除安全隐患，大大简化生产直径大于1000mm、长度大于30m的PHC管桩的工艺，管桩混凝土强度高、质量稳定，同时提高管桩混凝土的耐久性。本文对LS—JS聚羧酸系超塑化剂和LS．II高强混凝土专用高效减水剂应用于免压蒸管桩混凝土的可行性，不同胶凝材料用量对免压蒸管桩混凝土性能的影响，静停时间的长短对

6、不同体系胶凝材料的免压蒸管桩混凝土强度的影响进行了研究；LS．JS聚羧酸系超塑化剂在佛山管桩厂以及越南两家管桩公司进行了生产试验。2试验原材料与配合比2．1试验原材料水泥采用珠江水泥有限公司生产的粤秀P·1142．5R和华润水泥有限公司生产的华润P·1142．5R；矿渣采用韶钢嘉羊新型材料有限公司生产$95级，；砂采用细度模数为2．7的中砂；碎石采用5-25mm连续级配的花岗岩碎石；水为自来水；外加剂采用本公司生产的LS—JS聚羧酸系超塑化剂和LS．II高强混凝土专用高效减水剂(萘系)，其匀质性和主要性能指标见表l。表1LS-4S

7、与LS-II的匀质性和主要性能指标检测项外观固含量密度初凝时间Cl-含量碱含量含气量减水率目／％／g／cma差／rain／％LS—JS浅棕色201．060+52

8、0．461．333．2LS．II浅褐色301．160+240．025．61．226．42．2试验配合比在脱模强度达到70MPa，7d强度达到85MPa的前提下，尽量优化混凝土配合比和养护制度，以及选择适宜的原材料，使之最为经济，更具竞争力。本文中研究的混凝土配合比列于表2中。其中D、E是最初尝试免压蒸可能性时所用，后因强度保证率过高未再考虑。表2管桩混凝土试验配合比kg／

9、m3编号水泥磨细矿渣砂碎石水外加剂A460070012201156．0(LS—JS)B480068012201186．0(LS-JS)C4107068012201156．0(LS—JS)D500066012201206．0(LS-JS)E500O6