研发中心免蒸压文章

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1、免蒸压无余浆混凝土预制桩关键技术的研发与应用来源：建华管桩集团技术中心苟德胜李斌斌　中国混凝土与水泥制品网　　[2012/11/13]　　建华管桩集团技术中心苟德胜　　前言　　预应力混凝土预制桩由于其技术先进、生产工业化程度高、质量稳定、施工周期短和资源消耗少等技术、经济优势，在国内外得到较快发展，已成为基础工程的重要桩基材料。　　目前预制桩企业主要生产工艺流程：配料→搅拌→布料→合模→预应力张拉→离心成型→倒余浆→常压蒸养→脱模→高压蒸养→成品。其中“倒余浆”的过程，不仅影响了生产效率，同时产生了大量不易处理的废弃浆体。“高压蒸养”

2、的过程需要用到特种设备“蒸压釜”，不仅成本投资大，而且因其属于压力容器，必然存在一定的安全隐患。同时，此养护过程时间长、需蒸汽量大，影响了效率，浪费了能源。本文所述的一种免蒸压无余浆技术生产PHC预制桩的技术，将有效的省去“倒余浆”、“高压蒸养”这两个工艺环节，从而节省资源、保护环境，同时能获得更好的经济效益。因此，此项技术的研发与应用具有显着的经济和社会效益。　　1 技术路线　　混凝土预制桩的混凝土强度要求大于C80，属于高强混凝土。现有技术一般通过添加磨细砂，在1.0MPa，150℃以上的条件下激发其活性，与水泥水化形成的Ca(O

3、H)2发生化学反应，生成强度很高的托勃莫来石。而直接采用常压蒸汽养护的方式使管桩达到C80等级的要求，那么胶凝材料的水化过程必须在100℃以下的条件和较短的时间内要尽量快速、完全的反应。同时胶凝材料应该拥有较好的粘聚性与保水性，且在较低水胶比的情况下，才能够保证管桩在离心后“无余浆”。　　目前免蒸压高强混凝土的技术虽还没有大规模的在社会上进行推广应用，但是相关性的试验研究已经有很多专家学者们在进行。从结论上看，要达到高强的免蒸压混凝土可以通过各种不同的途径。比如：　　（1）掺入一种免蒸压掺合料，其主要成份是粉煤灰、矿渣和极少量的激发剂

4、。在一定配合比，水胶比0.26~0.30，掺量为30%~35%时，蒸养14h，抗压强度达到86.5MPa，劈裂抗拉强度达到4.4MPa，达到管桩出厂要求[1]。　　（2）通过一定的配合比：水胶比为0.25～0.30，S95粒化高炉矿渣粉掺量为10%～40%，胶凝材料用量为470～550kg/m3。再配合一定的养护工艺，3d后可达到出厂要求[2]。　　（3）掺入一种自制特种掺合料由矿渣微粉、硫酸盐、活性二氧化硅、氧化钙和粉煤灰组成，且其占混凝土总重的20%~40%。通过一定的配合比、高效减水剂及在80~85℃的条件下蒸汽养护6小时，然后

5、自然养护3~7天即可达到出厂要求[3]。　　从以上论文及专利观点不难看出，要达到高强免蒸压混凝土的技术途径包括：　　（1）需要有较高的胶凝材料比例；　　(2）需要具有一定激发作用的活性掺合料；　　(3)需要高性能减水剂；　　（4）需要有0.3以下的低水胶比；　　（5）需要有一定的蒸养工艺及自然养护时间。　　综合以上结论，笔者根据企业实际情况出发，制定了可以使管桩免蒸压且离心后无余浆的技术路线，即：　　（1）研制一种高活性增效剂GM-01；　　（2）设定符合实际情况的混凝土配合比；　　（3）设计符合免蒸压混凝土的最佳蒸汽养护工艺。　　2

6、 试验过程　　2.1原材料　　（1）水泥:江苏小野田生产的PII52.5级硅酸盐水泥，其性能指标见表1。（2）矿粉：江苏伊兰特S95级矿渣微粉，其基本性能见表2。　　（3）掺合料：自制高活性增效剂GM-01[4]。　　（4）减水剂：高效萘系减水剂，含固量20%。　　（5）细骨料：江西赣江砂，细度模数2.8~3.0，含泥量≤1.0%。　　（6）粗骨料：碎石，粒径为5～25mm连续级配，压碎值不大于10%，针片状不大于10%。　　（7）拌合用水：自来水。　　2.2配制高活性增效剂GM-01　　为了使混凝土能达到C80等级且能够应用于实际生

7、产的要求，笔者认为高活性增效剂GM-01应具有下列特性：1.激发胶凝材料活性的功能；2.能够促进早期强度的发展；3.保证混凝土拥有较好的和易性；4.增效剂本身具有较强的减水功能。　　根据查阅相关资料及研究经验，选取相应“激发剂”以使矿物掺合料在较短时间内能激发其潜在活性，加速其反应。同时掺入了新型“纳米级”高活性硅质材料，在C-S-H体系中迅速参加反应，以提高混凝土的早期强度，并在混凝土反应较快的情况下，改善其和易性，控制较低水胶比。考虑到高活性增效剂GM-01会使胶凝材料反应加速，导致混凝土塌落度损失较快，最终可能会影响混凝土的实际

8、操作性能，我们在以上材料的基础之上，又复配并掺入具有一定“缓凝效果”的材料，以起到使混凝土缓凝的效果，同时也具有了一定的增强改性作用，为混凝土提供了较好的工作性能。　　在荷载作用下，混凝土内部最薄弱的部位在骨料与水泥的胶