[发明专利]废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩

说明书

本申请涉及管桩的领域，具体公开了废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。废渣利用型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：改性镍渣，水泥，掺和料，细骨料，粗骨料，减水剂，水；改性镍渣的制备方法包括有以下步骤：将镍渣投入改性溶液中浸泡，取出干燥，得改性镍渣；改性溶液包括乙烯基三甲基硅烷、聚丁二烯胶乳、聚乙烯亚胺；PHC管桩采用上述废渣利用型PHC管桩混凝土制备而成，包括有以下步骤：预拌混凝土；布料、合模；离心成型；蒸汽养护、脱模。本申请的废渣利用型PHC管桩混凝土可用于制备PHC管桩，其具有坍落度低、和易性好的优点；另外，本申请的PHC管桩具有抗压强度较高、环保性高的优点。

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

背景技术

随着我国的国民经济迅速发展，我国每年在冶金过程中产生了大量废渣，如钢渣、镍渣、铜渣、锰渣等。这些废渣大量弃置，仅仅用来填埋或露天堆积，不仅占用大量土地，还成为了污染环境的一大公害。因此，将工业废渣经破碎、清洗、预处理后再按一定的比例混合，用于替代细骨料配置混凝土是回收利用废渣的重要手段。

PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩，是一种空心圆筒型混凝土预制构件，采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、180摄氏度左右的蒸汽养护而成。管桩离心是PHC管桩的生产流程中的重要环节，需要将PHC管桩混凝土布入管桩模中，再使用管桩离心机带动管桩模做高速离心运动，从而完成中央带圆孔的管桩的制作。

在实际生产过程中发现，加入废渣替代部分细骨料的PHC管桩混凝土，在经过高速离心后，管桩的截面呈现出内层主要为胶凝材料与细骨料结合的砂浆层、外层主要为胶凝材料与粗骨料结合的混凝土层的分层现象，从而影响了PHC管桩成型后的抗压强度，使得PHC管桩的成品率大幅度降低。

发明内容

为了改善加入废渣后PHC管桩混凝土在高速离心过程中的分层现象，本申请提供废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

本申请提供的废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供废渣利用型PHC管桩混凝土，采用如下的技术方案：

废渣利用型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：改性镍渣300～500份，水泥400～500份，掺和料25～100份，细骨料300～350份，粗骨料900～1200份，减水剂5～9份，水100～120份；

所述改性镍渣的制备方法包括有以下步骤：将镍渣投入改性溶液中浸泡，取出干燥，得改性镍渣；

所述改性溶液包括重量比为1：(2～10)：(3～5)的乙烯基三甲基硅烷、聚丁二烯胶乳、聚乙烯亚胺。

实验结果显示，通过采用上述技术方案，能够制备出具有良好的和易性、抗压强度较高的PHC管桩混凝土，经过改性溶液处理后，能够有效改善镍渣加入混凝土后的和易性，使得制得的PHC管桩混凝土在前期不易出现离析、泌水现象，且作用效果稳定持久，在生产管桩的过程中具有较好的工作性，经过离心成型后仍然保持各组分的分布均匀、密实匀质的性能，不易出现内、外分层现象。

分析本申请达到上述技术效果的原因在于，水泥在混凝土中形成水泥浆，经过改性处理的改性镍渣中，聚丁二烯胶乳一方面能够包覆镍渣的表面小孔，提高改性镍渣的保水性；另一方面能够起到桥接作用，改善镍渣与水泥浆的界面过渡区的性能，减小界面过渡区尺寸，有效改善改性镍渣与水泥浆的界面过渡区的不匀质性，使得镍渣与水泥浆在整体上形成较连续的统一体，从而实现提高PHC管桩混凝土的粘聚性，使PHC管桩混凝土致密化。同时，加入乙烯基三甲基硅烷与聚乙烯亚胺后，乙烯基三甲基硅烷、聚乙烯亚胺与聚丁二烯胶乳的复合效应能够产生吸附大量水分并缓慢释放的作用，从而进一步改善镍渣保水性差的问题，获得了改善预拌混凝土出现泌水的现象、提高混凝土的和易性的效果，使得在生产管桩的离心过程中不易发生内、外离析，从而制备出质地均匀、强度较高的PHC管桩。