[发明专利]一种无余浆免蒸压预应力混凝土管桩

说明书

技术领域

本发明属于混凝土管桩领域，尤其是一种无余浆免蒸压预应力混凝土管桩。

背景技术

现有的混凝土管桩生产工艺分为切筋、编笼、装配、混凝土浇筑、张拉、离心、蒸养、蒸压。其中两个环节一直是管桩企业头痛的问题：一是离心产生的大量余浆，这些余浆不仅含有大量水分，还含有很多水泥和搀和剂成分，直接影响了管桩成型后的质量，而余浆的回收和再利用的性价比较低，同时在回收和再利用的过程中还会产生大量的能耗；二是蒸压产生的大量能耗，而且必须借助大型压力容器，存在着严重的生产安全隐患。上述两个问题还涉及环保和压力容器的政府监管。所以解决这两个问题有相当可观的经济效益和社会效益。

目前混凝土管桩的原料搅拌均匀后，通常水灰比较高，这就需要在离心的过程中，通过离心力的作用将多余的水分甩出。原始的配比的最终强度只能通过两次养护工艺才能完成。一、蒸养：在85℃左右、养护时间6-7个小时达到C45的脱模强度。二：蒸压：脱模后在170℃左右、养护9-10个小时达到C80的强度。为了得到上述强度的混凝土管桩，在现有的管桩混凝土中，通常加入磨细沙及矿粉作为掺合料，在一定温度和压力下激发其活性与水泥形成化学反应，由此保证混凝土的操作性能。

经检索，发现一篇与本申请内容相关的专利文献：公开号为CN102848464A的中国专利提供了一种离心管桩无余浆成型工艺，生产骨料的配制步骤中粗骨料采用5～20mm连续级配碎石，且10mm以下颗粒占粗骨料总质量的40%以上；细骨料采用Ⅱ区中砂，细度模数为2.2～2.8，0.3以下颗粒不少于细骨料总质量的20%；混凝土搅拌步骤添加增粘剂，加入增粘剂后搅拌时间不少于1min;搅拌结束至开始离心过程时间要控制在10～15min；离心成型步骤中适当控制离心的转速和时间。本发明解决了管桩生产离心产生余浆的问题，提高了材料的利用率，降低消耗，实现洁净生产，较好的保护了管桩生产场地卫生及厂区周边的环境。

经对比，上述专利文献在管桩采用的原料以及离心工艺等环节方面与本申请相比有较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种加入了矿物添加剂且有效激发多个组分化学特性的无余浆免蒸压预应力混凝土管桩。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种无余浆免蒸压预应力混凝土管桩，其原料组分及重量份数分别为：

而且，上述无余浆免蒸压预应力混凝土管桩的原料组分及重量份数的优选配比为：

而且，所述水泥为天瑞水泥P.O42.5。

而且，所述矿粉为天津大站矿粉S95级。

而且，所述细骨料为天然河砂，细度模数为2.8、泥含量1.0%。

而且，所述粗骨料为5-25mm粒径的连续级配碎石，压碎值为7.1%、泥含量0.3%。

而且，所述减水剂为聚羧酸减水剂，固含量10%、减水率大于30%、含气量小于3%。

而且，所述矿物添加剂为实心微珠，其原料组分及百分含量分别为：

而且，所述实心微珠的烧失量≤5%，球体密度为2.52Kg/dm³，自然状态下表现密度为0.67Kg/dm³，压缩后表现密度为0.89Kg/dm³，含水率≤1%，胶砂需水量比为90±1%，精细度d₉₀≤10μm。

而且，上述无余浆免蒸压预应力混凝土管桩的生产方法的步骤为：

⑴向反应釜内加入细骨料和粗骨料，搅拌均匀后，再放入水泥、矿粉以及矿物添加剂，继续搅拌均匀，最后放入水以及减水剂，搅拌均匀，得到混凝土混合物；

⑵将混凝土混合物经布料、合模后进行预应力张拉；

⑶将预应力张拉后的混凝土混合物进行离心，离心依次进行低速、低中速、中速以及高速离心步骤，各离心步骤参数依次设定为：

低速离心：转速设定为58～65r/min，时间为4min±10s；

低中速离心：转速设定为108～134r/min，时间为1min±10s；

中速离心：转速设定为197～244r/min，时间为3min±10s；

高速离心：转速设定为390～430r/min，时间为4～5min±10s，离心过程中无余浆产生；