[发明专利]一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土，包括由以下重量份数表示的组分，水泥250‑350份、粉煤灰75‑125份、矿粉75‑125份、硅粉10‑30份、粗骨料800‑980份、细骨料700‑780份、保塌型聚羧酸减水剂5‑7份、高效聚羧酸减水剂1‑3份、缓凝剂0.5‑3.5份、水泥水化热控制外加剂0.5‑3.0份、水150‑170份。外加剂复合作用，可以确保桩基混凝土具有超长时间的工作性能，水泥水化热控制外加剂可以调控水泥的水化时间，当水化热控制外加剂作用效果完成后，缓凝剂可以进一步延缓混凝土的凝结，降低混凝土的水化热集中释放。多种掺合料的复合作用，对要求具有良好工作性能和高耐久性的桩基混凝土施工及质量提供了保证。本发明还涉及一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土的制备方法。

技术领域

本发明属于混凝土材料及施工技术领域，具体涉及一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土及其制备方法。

背景技术

在沿海地区，如香港及澳门等地，因地质环境及一些填海区域地下情况比较复杂，桩基工程主要使用全套管钻孔灌注桩工艺来施工，其施工工艺是在钻孔的过程中逐节放入钢套管，用螺丝将相邻的两节钢套管连接、固定起来，当钻孔至地下岩层一定深度后，钢套管到达桩基最底部，这样就形成了一个整体长度在几十至一百米左右的全套管，钻孔完成后清理套管内部泥渣及其它杂质，放入钢筋笼，二次清孔完成后采用导管法进行水下混凝土浇筑，首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(0.8-1.3m)和填充导管底部间隙的需要，然后连续的灌入混凝土，当混凝土在套管内上升到一定的高度后，需要拔除部分钢套管及导管(也有工程不需要拔除钢套管)，施工过程中保持导管在混凝土中埋深2-6米，然后再重复以上的工序，直至混凝土浇筑到设计的标高。在灌注桩混凝土施工过程中，由于一些灌注桩的直径比较大，混凝土浇筑量多，整个施工过程经常会超过20个小时，这对灌注桩混凝土质量要求非常高，水下灌注混凝土基本原理是混凝土在一定的落差压力作用下，通过密封连接的导管进入到初期灌注的混凝土下面，顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆逐步上升，形成连续密实的混凝土桩身，因此，有部分首次灌注的混凝土一直处于灌注桩混凝土的顶部，这部分混凝土需要有良好的工作性能，即从施工开始至最后所有的导管拔除前，顶部的混凝土一直需要保持良好的流动性，以便保证钢套管和导管的顺利拔除，同时不影响桩基的质量。

为了解决桩基混凝土在施工过程中混凝土需要保持良好工作性能的这一问题，以往通常将桩基混凝土配制成超缓凝混凝土(如初凝时间大于24h)。混凝土的凝结时间主要是通过掺入过量的缓凝剂来实现，在实际施工中发现，掺普通超缓凝的混凝土的初凝时间可以达到预期的要求，但是混凝土浇筑一段时间后的工作性能变化比较大，如塌落度损失大及较短的时间内失去流动性等。另一方面普通型缓凝剂掺量过多会影响桩基混凝土的强度发展，最终影响混凝土的后期强度。总之，通过掺入过量的缓凝剂来制备超长时间工作性能的桩基混凝土对施工及混凝土的后期质量均可能带来风险和隐患。

因此，人们迫切希望研发一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土及其制备方法。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土，能够保证桩基混凝土在施工期间混凝土具有良好的施工性能，同时改善了桩基混凝土的耐久性。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土的制备方法，通过该方法能够制备具有良好的施工性能和耐久性的高性能桩基混凝土。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种超长时间工作性能的高性能桩基混凝土，包括由以下重量份数表示的组分，水泥250-350份、粉煤灰75-125份、矿粉75-125份、硅粉10-30份、粗骨料800-980份、细骨料700-780份、保塌型聚羧酸减水剂5-7份、高效聚羧酸减水剂1-3份、缓凝剂0.5-3.5份、水泥水化热控制外加剂0.5-3.0份、水150-170份。