[发明专利]空心方桩填充用混凝土及其制备方法与空心方桩填充方法

说明书

本申请涉及建筑桩基领域，具体公开了一种空心方桩填充用混凝土及其制备方法与空心方桩填充方法。空心方桩填充用混凝土包括水泥、水、碎石、砂子、高岭土、钢纤维、短切玻璃纤维、膨胀剂、减水剂、炭黑和分散剂；其制备方法为：按配比准备原料，将水泥、碎石、砂子、高岭土、钢纤维和短切玻璃纤维混合搅拌；加入水、膨胀剂和减水剂，继续混合搅拌；加入炭黑和分散剂，搅拌得到空心方桩填充用混凝土。本申请的组合物可用于填充空心方桩，其具有提高空心方桩填充用混凝土的抗弯强度，从而改善空心方桩的强度的优点。

技术领域

本申请涉及建筑桩基领域，更具体地说，它涉及一种空心方桩填充用混凝土及其制备方法与空心方桩填充方法。

背景技术

空心方桩是一种具有正方形横截面和空心筒体的混凝土预制构件，主要由长方体桩身、端头板和钢套箍等结构组成。空心方桩通过先张法预应力工艺和离心成型法制成，因其可在工厂预制，且具有强度高、施工便捷、施工周期短等优点，得到了广泛的应用。

空心方桩由于其筒体空心，桩身的抗弯强度有所降低。在作为基桩打入地基中，尤其是应用于高层建筑时，空心方桩结构上的缺陷导致桩身的水平抗力降低，使得建筑存在一定的安全隐患。因此，需要对空心方桩进行改进，提高其抗弯强度，从而降低建筑的安全风险。

为了改善空心方桩的抗弯强度，可使用填充混凝土的方法。将混凝土灌注于空心方桩的筒体中，待混凝土硬化后，硬化的混凝土将空心方桩的内部填充，得到一种实心的复合桩体，从而提高了桩身的强度。

由于混凝土是一种脆性材料，韧性较低，易开裂，即使将混凝土灌注于空心方桩的内部，混凝土弯曲韧性上的缺陷使得复合桩体仍存在断裂的风险。因此，需要对用于填充空心方桩的混凝土进行进一步的改性，使其抗弯强度得到提高，以降低桩身发生破坏的可能性。

发明内容

为了提高空心方桩填充用混凝土的抗弯强度，从而改善空心方桩的强度，本申请提供一种空心方桩填充用混凝土及其制备方法与空心方桩填充方法。

第一方面，本申请提供一种空心方桩填充用混凝土，采用如下的技术方案：

一种空心方桩填充用混凝土，由以下质量份的原料制成：

水泥 290-310份

水 110-130份

碎石 610-650份

砂子 500-530份

高岭土 80-100份

钢纤维 12-20份

短切玻璃纤维 20-45份

膨胀剂 1.5-2.5份

减水剂 0.5-1.5份

炭黑 9-12份

分散剂 1-1.5份。

通过采用上述技术方案，短切玻璃纤维与水泥中的硅酸盐物质发生水化反应，生成氢氧化钙，使得短切玻璃纤维与混凝土产生化学键的结合；此外，短切玻璃纤维与混凝土的粘结性强，短切玻璃纤维填充于混凝土的缝隙中，提高了混凝土的结构强度；短切玻璃纤维与混凝土之间同时产生物理连接与化学结合，提高了混凝土的韧性，使得混凝土的抗弯强度得到加强；

钢纤维对混凝土中的裂缝同样起到填补作用，钢纤维能够阻碍混凝土内部裂缝的扩展以及宏观裂缝的形成，为混凝土提供良好的抗弯强度；将短切玻璃纤维与钢纤维同时掺入混凝土中，两种纤维在混凝土中不规则分布，当混凝土受到水平力时，短切玻璃纤维与钢纤维在混凝土中形成的三维骨架对施加于混凝土的应力起到了抵消作用，由于钢纤维与混凝土之间为物理连接，短切玻璃纤维的加入，通过水化反应产生化学键，填补了钢纤维与混凝土之间的孔隙，对混凝土的抗弯强度起到了协同加强的作用；