免壓蒸管樁混凝土試驗(yàn)研究

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1、“科隆杯”混凝土外加劑征文——協(xié)會(huì)第十二次會(huì)員代表大會(huì)論文集免壓蒸管樁混凝土試驗(yàn)研究宋德強(qiáng)1，嚴(yán)志隆2，仲以林L2，高仁輝1'2(1．廣東瑞安科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東佛山528000；2．佛山市高性能混凝土外加劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心，廣東佛山528000)摘要；本文對(duì)聚羧酸系超塑化劑和萘系高效減水劑應(yīng)用于免壓蒸管樁混凝土進(jìn)行了研究，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行了優(yōu)化：同時(shí)研究了靜停時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)不同配比免壓蒸管樁混凝土蒸養(yǎng)強(qiáng)度的影響，考察了P·042．5R配制免壓蒸管樁混凝土的可能性。試驗(yàn)結(jié)果表明膠凝材料總量為460～500kg／rn3的管樁經(jīng)普

2、通蒸養(yǎng)脫膜后經(jīng)過3至7天的養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度可滿足設(shè)計(jì)要求：$95級(jí)磨細(xì)礦渣等量取代20％以下的水泥亦可滿足要求。應(yīng)用LS-JS聚羧酸系超塑化劑生產(chǎn)免壓蒸PHC管樁的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益明顯優(yōu)于萘系高效減水劑。靜停時(shí)間對(duì)蒸養(yǎng)效果影響非常顯著，應(yīng)根據(jù)不同混凝土的凝結(jié)硬化情況，確定最佳靜停時(shí)間。生產(chǎn)免壓蒸PHC管樁則不宣采用普通硅酸鹽水泥。關(guān)鍵字：免壓蒸；管樁混凝土；聚羧酸系超塑化劑；靜停時(shí)間1月IJ吾上世紀(jì)80年代末，我國(guó)從日本全套引進(jìn)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(簡(jiǎn)稱PHC管樁)生產(chǎn)線，并加以消化吸收，自主開發(fā)了國(guó)產(chǎn)化的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。從90年代

3、中期開始，我國(guó)相關(guān)專家學(xué)者提出了用磨細(xì)砂等量替代部分硅酸鹽水泥的技術(shù)思路，管樁廠開始采用磨細(xì)砂作摻合料，采用蒸養(yǎng)+壓蒸二次水熱養(yǎng)護(hù)工藝：在75℃士5℃的飽和蒸汽中初級(jí)蒸養(yǎng)6h，達(dá)到脫模強(qiáng)度后，置于蒸壓釜中，在18012蒸汽、IMPa壓強(qiáng)下進(jìn)行6h的壓蒸養(yǎng)護(hù)，出釜后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。此工藝不但降低了管樁生產(chǎn)成本，而且大大縮短了PHC管樁的制作時(shí)間，質(zhì)量及其穩(wěn)定性得到顯著提高，是PHC管樁生產(chǎn)的一次革命。但該工藝對(duì)技術(shù)要求高，在高溫高壓蒸氣養(yǎng)護(hù)過程中，過快的升溫和降溫將造成管樁混凝土強(qiáng)度降低，管樁樁身開裂，給管樁的產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴(yán)重的隱患，

4、管樁錘擊施工的耐打性和管樁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性下降。隨著建材行業(yè)PHC管樁應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，以及對(duì)節(jié)能、節(jié)材、降耗及循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求不斷提高，如沿海港口、船用構(gòu)筑物、橋梁等工程發(fā)展，其基礎(chǔ)工程對(duì)大管樁的需要量日益突出‘1】【21。但高壓、高溫、超長(zhǎng)、超大等工藝要求限制了管樁的發(fā)展，同時(shí)對(duì)PHC管樁及混凝土的耐久性提出更高的要求【3】；采用免壓蒸養(yǎng)護(hù)工藝技術(shù)，可減少高溫高壓蒸氣養(yǎng)護(hù)工藝手段，不需要制作特大、特長(zhǎng)的蒸壓釜，節(jié)省投資，降低管樁生產(chǎn)中的蒸氣養(yǎng)護(hù)能耗，同時(shí)也有利于管樁混凝土的耐久性的提高。隨著混凝土外加劑技術(shù)不斷發(fā)展，特別是聚羧

5、酸系超塑化劑生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的成熟；通過降低混凝土的水灰比，大幅度提高混凝土的強(qiáng)度，采用免壓蒸養(yǎng)護(hù)工藝生產(chǎn)PHC管樁成1“科隆杯”混凝土外加劑征文——協(xié)會(huì)第十二次會(huì)員代表大會(huì)論文集為可能。采用免壓蒸養(yǎng)護(hù)工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：減少設(shè)備投資，減少或消除安全隱患，大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)直徑大于1000mm、長(zhǎng)度大于30m的PHC管樁的工藝，管樁混凝土強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)提高管樁混凝土的耐久性。本文對(duì)LS—JS聚羧酸系超塑化劑和LS．II高強(qiáng)混凝土專用高效減水劑應(yīng)用于免壓蒸管樁混凝土的可行性，不同膠凝材料用量對(duì)免壓蒸管樁混凝土性能的影響，靜停時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)

6、不同體系膠凝材料的免壓蒸管樁混凝土強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究；LS．JS聚羧酸系超塑化劑在佛山管樁廠以及越南兩家管樁公司進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)。2試驗(yàn)原材料與配合比2．1試驗(yàn)原材料水泥采用珠江水泥有限公司生產(chǎn)的粵秀P·1142．5R和華潤(rùn)水泥有限公司生產(chǎn)的華潤(rùn)P·1142．5R；礦渣采用韶鋼嘉羊新型材料有限公司生產(chǎn)$95級(jí)，；砂采用細(xì)度模數(shù)為2．7的中砂；碎石采用5-25mm連續(xù)級(jí)配的花崗巖碎石；水為自來水；外加劑采用本公司生產(chǎn)的LS—JS聚羧酸系超塑化劑和LS．II高強(qiáng)混凝土專用高效減水劑(萘系)，其勻質(zhì)性和主要性能指標(biāo)見表l。表1LS-4S

7、與LS-II的勻質(zhì)性和主要性能指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)外觀固含量密度初凝時(shí)間Cl-含量堿含量含氣量減水率目／％／g／cma差／rain／％LS—JS淺棕色201．060+52

8、0．461．333．2LS．II淺褐色301．160+240．025．61．226．42．2試驗(yàn)配合比在脫模強(qiáng)度達(dá)到70MPa，7d強(qiáng)度達(dá)到85MPa的前提下，盡量?jī)?yōu)化混凝土配合比和養(yǎng)護(hù)制度，以及選擇適宜的原材料，使之最為經(jīng)濟(jì)，更具競(jìng)爭(zhēng)力。本文中研究的混凝土配合比列于表2中。其中D、E是最初嘗試免壓蒸可能性時(shí)所用，后因強(qiáng)度保證率過高未再考慮。表2管樁混凝土試驗(yàn)配合比kg／

9、m3編號(hào)水泥磨細(xì)礦渣砂碎石水外加劑A460070012201156．0(LS—JS)B480068012201186．0(LS-JS)C4107068012201156．0(LS—JS)D500066012201206．0(LS-JS)E500O6