灌注桩桩头静态劈裂剂制造技术

本发明专利技术涉及灌注桩桩头静态劈裂剂，其组成物质各组分质量比为：过烧氧化钙70%‑82%，硅酸盐水泥3.2%‑23.8%，膨胀石墨1%‑2.9%，酒石酸0.2%‑1.2%，铝粉1.1%‑4.8%，UNF‑4早强减水剂0.2%‑2.5%，石英粉0%‑3.1%。其具体制备方法为：以过烧氧化钙为水合膨胀物，以硅酸盐水泥为水合硬化剂，以膨胀石墨为散热剂，以酒石酸为水合延缓剂，以铝粉为膨胀剂，以石英粉为增强材料，将各组分物质磨粉过筛后按照比例混合，经干拌混合均匀后封装在塑料包装中。使用方法为：将静态劈裂剂以水灰比0.3的比例混合搅拌成粘稠状液体，灌入桩头的劈裂孔中，经过水化反应，劈裂剂体积膨胀，桩头最终被劈裂为块体。

【技术实现步骤摘要】
灌注桩桩头静态劈裂剂
本专利技术涉及灌注桩桩头静态劈裂剂，属于材料科学

技术介绍
灌注桩是一种重要的基础形式，其施工工艺成熟、成本相对较低，现已被广泛应用于各种土木工程领域，在实际工程中，一般使混凝土灌注的标高高于桩顶设计标高500mm左右，以确保桩头的强度能够达到设计要求，桩顶超灌的部分则需要截掉，灌注桩桩头破除一直是工程届的难题，常用的桩头破除方法通常伴随噪声、粉尘污染，人工破除效率低、爆破破除易造成下部桩体的损伤破坏。静态劈裂处理技术是借助静态劈裂剂反应时体积膨胀、从而使被处理物体涨裂的新型处理技术，是一种无公害的破碎技术，成本远低于其他破碎方法，且设备轻便，提高了施工效率，减少了施工过程中噪音、飞石、粉尘等对现场环境的污染，降低了动载作用强度，有利于保护桩体，因此，对灌注桩桩头静态劈裂剂的研发具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于破碎灌注桩桩头的静态劈裂剂，克服人工破除效率低、爆破破除易造成下部桩体的损伤破坏等传统桩头破除方法的缺点。为了实现上述的目的，采用的技术方案如下。灌注桩桩头静态劈裂剂，其各组分的成分及重量占如下。以过烧氧化钙为水合膨胀物，占比70％-82％。以硅酸盐水泥为水合硬化剂，占比6.6％-23.8％。以膨胀石墨为散热剂，占比1％-2.9％。以酒石酸为水合延缓剂，占比0.2％-2％。以铝粉为膨胀剂，占比1.1％-4.8％。减水剂为UNF-4早强减水剂，占比0.2％-2.3％。以石英粉为增强材料，占比0％-3.1％。所述的灌注桩桩头静态劈裂剂，其制备方法为。将氧化钙经过1500℃左右高温煅烧，煅烧时间不低于55小时，磨粉并通过0.08mm的筛孔，将各组分按重量占比混合干拌，混合均匀后封装在塑料包装中。本专利技术的原理如下。所述的水合膨胀剂为过烧氧化钙，CaO的分子体积为27.829×10-30m3，Ca(OH)2的分子体积为54.477×10-30m3，由此可见若仅考虑固相体积的变化，则反应后生成的Ca(OH)2比CaO体积增加了近一倍；并且Ca(OH)2的晶体面是光滑的，难以与其他反应产物充分交织，在Ca(OH)2晶体与其他反应产物之间存在空隙。因此，Ca(OH)2晶体越多，空隙越多，反映到宏观即为孔隙体积的增加；所以，CaO与水反应的体积膨胀由固相体积增加和孔隙体积的增加两种因素组成；将静态劈裂剂注入劈裂孔中，膨胀受到孔壁的约束，在膨胀剂与增强材料辅助作用下，短时间内压力可上升到50MPa，混凝土在这种压力作用下会产生径向应力和切向应力，从而使桩头开裂；加入膨胀剂铝粉可加剧体积变化，调节因CaO含量的减少导致的膨胀压降低；同时，加入酒石酸以延缓水化过激反应，辅以散热剂传导水化热来降低温度，可避免喷孔发生。本专利技术取得的有益效果如下。(1)保存和运输方便，封装在塑料袋中即可。(2)施工中操作简单，与水混合后充分搅拌，直接灌入劈裂孔中。(3)具有较高的经济效益，采用传统方法进行破除桩头，直径为600mm的桩头单个成本160元，800mm的桩头破除单个成本200元，1000mm的260元，1200mm的320元，采用静态破碎技术，四种直径的桩头破除单个成本分别为70元、90元、120元、120元。(4)膨胀力大，在保证破碎效果的同时，避免喷孔的发生。(5)桩头的破碎过程静态可控，以其无噪音、无飞石、无振动、无有毒气体等优势，适用于人口密集城区、重要交通干线和特殊设备周围结构物的拆除工程。具体实施方式本专利技术提供了灌注桩桩头静态劈裂剂材料及其使用方法。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。本专利技术提供了四种配合比实施例，目的是为了提高劈裂剂的气温适用性，当气温较高时，降低氧化钙含量来避免过激水化反应，以膨胀剂铝粉补偿体积变化损失，同时增加硅酸盐水泥的比重来增加Ca(OH)2之间的胶结接触，避免喷孔发生；当气温降低时，可提高氧化钙含量，为了避免氧化钙含量的增多导致的过激水化反应，增加膨胀石墨和酒石酸的含量以分散热量和延缓反应，同时相应减少膨胀剂铝粉的比重，增强材料石英粉的作用为弥补因硅酸盐水泥含量减少导致的水化反应物凝结硬化强度降低。实施例一。灌注桩桩头静态劈裂剂的制备方法，包括如下步骤。(1)以经过1500℃左右高温煅烧、煅烧时间不低于55小时的过烧氧化钙为水合膨胀物，以硅酸盐水泥为水合硬化剂，以膨胀石墨为散热剂，以酒石酸为水合延缓剂，以铝粉为膨胀剂，减水剂为UNF-4早强减水剂，以石英粉为增强材料。(2)各组分重量配合比为：过烧氧化钙70％，硅酸盐水泥23.8％，膨胀石墨1％，酒石酸0.2％，铝粉4.8％，UNF-4早强减水剂0.2％，石英粉0％。(3)将过烧氧化钙经过磨粉后通过0.08mm的筛孔，并将各组分物质磨粉过筛后按照比例混合，经干拌混合均匀后封装在塑料包装中。使用本专利技术对桩头进行预处理方法为：在桩基础的钢筋笼吊放、混凝土浇筑完成后，将内径为40mm、壁厚2mm、长度为600mm的纸管插入混凝土中，纸管两端使用塑料封头进行封堵，避免混凝土浆液流入纸管内，纸管的间距为200mm-400mm，距离自由边界的距离为200mm-300mm，排距为300mm左右。使用本专利技术进行破碎灌注桩桩头的的操作方法为：待混凝土养护完成后，开外桩间土，拆封前期封堵的纸管等待灌注静态劈裂剂，将劈裂剂以水灰比0.3的比例混合并充分搅拌3-5分钟，以浆液中无团状颗粒、流动性较好为最佳状态，搅拌完成后，灌入纸管内，灌注高度为低于桩头顶面50mm，并用黏土封堵纸管，约经过7h左右，水化反应完全，桩头在膨胀压的作用下产生拉伸破坏，桩头被劈裂。本实施例的使用气温为30℃-40℃。实施例二。灌注桩桩头静态劈裂剂的制备方法，包括如下步骤。(1)以经过1500℃左右高温煅烧、煅烧时间不低于55小时的过烧氧化钙为水合膨胀物，以硅酸盐水泥为水合硬化剂，以膨胀石墨为散热剂，以酒石酸为水合延缓剂，以铝粉为膨胀剂，减水剂为UNF-4早强减水剂，以石英粉为增强材料。(2)各组分重量配合比为：过烧氧化钙75％，硅酸盐水泥15.8％，膨胀石墨1.8％，酒石酸0.9％，铝粉3.9％，UNF-4早强减水剂1.4％，石英粉1.2％。(3)将过烧氧化钙经过磨粉后通过0.08mm的筛孔，并将各组分物质磨粉过筛后按照比例混合，经干拌混合均匀后封装在塑料包装中。使用本专利技术对桩头预处理和施工操作方法同实施例一。本实施例的使用气温为20℃-30℃。实施例三。灌注桩桩头静态劈裂剂的制备方法，包括如下步骤。(1)以经过1500℃左右高温煅烧、煅烧时间不低于55小时的过烧氧化钙为水合膨胀物，以硅酸盐水泥为水合硬化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.灌注桩桩头静态劈裂剂，其特征在于所述材料包括水合膨胀性物质、水合硬化物、水合延缓剂、散热剂、膨胀剂、减水剂、增强材料组成。/n

【技术特征摘要】
1.灌注桩桩头静态劈裂剂，其特征在于所述材料包括水合膨胀性物质、水合硬化物、水合延缓剂、散热剂、膨胀剂、减水剂、增强材料组成。


2.如权利要求1中所述的灌注桩桩头静态劈裂剂材料，其特征在于：所述的水合膨胀性物质为经过1500℃左右高温煅烧的氧化钙，煅烧时间不低于55小时，经过磨粉后通过0.08mm的筛孔。


3.如权利要求1中所述的灌注桩桩头静态劈裂剂材料，其特征在于：所述的水合硬化物为硅酸盐水泥。


4.如权利要求1中所述的灌注桩桩头静态劈裂剂材...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德森，关盛杰，齐睿，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37