耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩制造技术

本申请涉及管桩领域，具体公开了耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩。耐久型PHC管桩混凝土包括以下组分：水泥340～470份，防水颗粒30～50份，骨料780～1300份，矿粉25～60份，粉煤灰25～60份，减水剂3～5份，水68～94份；防水颗粒包括重量比1:（2～5）：（15～22）的VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉；其制备方法为：制备防水颗粒、预拌合、拌合；用该耐久型PHC管桩混凝土制得的PHC管桩的制备方法为：清模、喷涂脱模剂、制作钢筋笼骨架和管桩接头并装模、注浆、合模、张拉、离心、压蒸养护、拆模。本申请的PHC管桩无需额外喷涂环氧树脂防水涂层也能具备良好的防水性能，简化了管桩生产工序。简化了管桩生产工序。

Durable PHC pipe pile concrete and PHC pipe pile

【技术实现步骤摘要】
耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩


[0001]本申请涉及管桩领域，更具体地说，它涉及耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

技术介绍

[0002]预应力高强度混凝土管桩，又称PHC管桩，具有强度高、造价低、施工快捷等优点，主要用作地基材料来提高地基的承载能力和建筑物的稳定性，广泛应用于码头、港口、大跨度桥梁的等多种工程中。
[0003]由于PHC管桩应用场景的多样性，部分PHC管桩处于潮湿环境，在长期使用过程中，PHC管桩会因水分渗透逐渐出现裂纹等现象，从而会导致PHC管桩的强度下降，最终影响PHC管桩的正常使用。即，PHC管桩的防水性差会导致PHC管桩的耐久性差。为了提高PHC管桩在潮湿环境中的耐久性，现有技术采取在PHC管桩的外侧壁喷涂防水层的方式，从而提高PHC管桩的防水性能。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为在PHC管桩外侧壁喷涂防水层的方式不仅多增加了一部工序，增加了能源的消耗，而且还增加了人力资源的消耗，从而增加了生产成本地投入。

技术实现思路

[0005]为了降低能耗，减少人力消耗，降低生产成本，本申请提供耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩。
[0006]本申请提供的耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种耐久型PHC管桩混凝土，采用如下的技术方案：耐久型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：水泥340～470份，防水颗粒30～50份，骨料780～1300份，矿粉25～60份，粉煤灰25～60份，减水剂3～5份，水68～94份；所述防水颗粒包括重量比为1:(2～5)：(15～22)的VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉。
[0007]实验结果显示，通过采用上述技术方案制得的管桩具备优秀的防水效果，从而使得PHC管桩具有优良的耐久性。
[0008]结合对管桩横断面的组分分布，分析本申请具备优良防水性能的原因在于，在离心过程中，防水颗粒在离心力的作用下向外层迁移，使得防水颗粒更多分布于靠近管桩外壁处，相当于离心过程中在靠近管桩外壁处形成了防水层，从而使得本申请具备优秀的防水效果。
[0009]可选的，所述石粉为天青石粉、重晶石粉、玄武岩粉、辉绿岩粉中的一种或多种，且石粉的粒径为15～36mmμm。
[0010]上述种类的石粉密度大，粒径较小，能够使防水颗粒在离心过程中顺利分层在混凝土的最外层，而且，能够在混凝土最外层形成孔隙较小的密实的防水层，以提高防水性。再者，实验结果显示，采用上述种类的石粉，制得的管桩的力学性能均能满足使用要求，这说明，上述种类的石粉均不会对耐久型PHC管桩混凝土的力学等性能产生不利影响。
[0011]可选的，所述VAE乳液的粘度为500～4000mPa
·
s，pH值为3～7，固含量为55～57％；丙烯酸乳液的粘度为400～3000mPa
·
s，pH值为7～9，固含量为49％～51％。
[0012]通过采用上述技术方案，上述VAE乳液、丙烯酸乳液的粘度、pH值以及固含量适中，不仅有利于保障管桩的防水性以及力学性能，而且施工时的可操作性较佳。
[0013]可选的，所述防水颗粒还包括重量占比为2～4份的聚丙烯酰胺。
[0014]实验结果显示，在防水颗粒中加入聚丙烯酰胺，能够使得防水颗粒在管桩的外层的分布更加均匀，从而进一步提高了管桩的防水性能。
[0015]可选的，所述防水颗粒的VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉、聚丙烯酰胺的重量比为1：3：18：3。
[0016]实验结果显示，通过采用上述技术方案，所制得的耐久型PHC管桩混凝土的防水性能最佳。
[0017]可选的，所述的耐久型PHC管桩混凝土的制备方法，包括以下步骤：制备防水颗粒：将丙烯酸乳液、VAE乳液、石粉均匀混合，获得防水颗粒；预拌合：将水泥、骨料、矿粉、粉煤灰、减水剂、水搅拌混合，直至混合均匀，得到混凝土预拌混合物；拌合：将防水颗粒加入混凝土预拌混合物中，搅拌混合，得到耐久型PHC管桩混凝土。
[0018]通过采用上述技术方案，首先获得均匀的防水颗粒，以及混凝土预拌混合物，再利用防水颗粒提高混凝土预拌混合物的防水性，从而获得耐久型PHC管桩混凝土，而且，该制备方法操作简单，实用性强。
[0019]第二方面，本申请提供一种上述耐久型PHC管桩混凝土制得的PHC管桩。
[0020]通过采用上述技术方案，制得的PHC管桩具有高抗压强度以及高防水性能。
[0021]第三方面，本申请提供一种上述管桩的制备方法，包括有离心步骤，所述离心处理包括如下阶段：低速阶段：53～63r/min的转速离心2～3min；低中速阶段：105～126r/min的转速离心1.5～2min；中速阶段：240～330r/min的转速离心2～4min；高速阶段：420～480r/min的转速离心5～8min。
[0022]通过采用上述离心转速和离心时间，使得防水颗粒能够更加快速、顺利地扩散至管桩的最外层，而且防水颗粒能够分布得更加均匀，从而管桩具有更好的防水性能。同时，由于管桩模具在合模时部分耐久型PHC管桩混凝土被压得过紧，必须经低速阶段使其松懈，以避免管桩成型后出现“蜂窝”现象，另外，离心时的混凝土坍落度出现损失，甚至是出现“假凝”现象，低速阶段能使其恢复至原有坍落度；低中速阶段是为了使混凝土均匀分布于管桩模具的内壁；中速阶段有利于使混凝土克服离心力突增，以减少混凝土出现内外分层的现象，从而提高管桩的强度；高速阶段是使混凝土密实成型为管桩的重要阶段。
[0023]可选的，离心步骤之前还包括以下步骤：对管桩模具进行清模，并喷涂脱模剂；制作钢筋笼骨架和管桩端头，并将钢筋笼骨架和管桩端头装入管桩模具中；将耐久型PHC管桩混凝土注入管桩模具中，合模，并对合模后的管桩模具进行预应
力张拉处理；离心步骤之后还包括以下步骤：对离心完成后的混凝土及管桩模具进行压蒸养护；蒸压养护完成后，拆卸模具并脱模，获得PHC管桩。
[0024]通过采用上述技术方案，首先清理管桩模具的内壁，以减少杂质混入耐久型PHC管桩混凝土中，从而对成型后的管桩产生不利影响。脱模剂有利于PHC管桩顺利脱模。之后依次进行张拉、离心、两次蒸养均有利于提高PHC管桩的抗压强度等力学性能。
[0025]可选的，所述脱模剂采用滑石粉。
[0026]通过采用上述技术方案，滑石粉具有抗酸性，不会与防水颗粒中的丙烯酸乳液、VAE乳液发生反应，从而不会影响防水颗粒的防水效果。
[0027]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请通过加入采用VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉、聚丙烯酰胺混合形成的防水颗粒，获得了具有高防水性能、高抗压强度的耐久型PHC管桩混凝土及PHC管桩；2、本申请的PHC管桩无需额外喷涂环氧树脂防水涂层也能具备良好的防水性能，简化了管桩生产工序。
具体实施方式
[0028]以下对本申请作进一步详细说明。
[0029]原料介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐久型PHC管桩混凝土，其特征在于，按重量份数，包括有以下组分：水泥340～470份，防水颗粒30～50份，骨料780～1300份，矿粉25～60份，粉煤灰25～60份，减水剂3～5份，水68～94份；所述防水颗粒包括重量比为1:（2～5）：（15～22）的VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉。2.根据权利要求1所述的耐久型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述石粉为天青石粉、重晶石粉、玄武岩粉、辉绿岩粉中的一种或多种，且石粉的粒径为15～36mmμm。3.根据权利要求1所述的耐久型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述VAE乳液的粘度为500～4000mPa
·
s，pH值为3～7，固含量为55～57%；丙烯酸乳液的粘度为400～3000mPa
·
s，pH值为7～9，固含量为49%～51%。4.根据权利要求1所述的耐久型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述防水颗粒还包括重量占比为2～4份的聚丙烯酰胺。5.根据权利要求1所述的，其特征在于：所述防水颗粒的VAE乳液、丙烯酸乳液、石粉、聚丙烯酰胺的重量比为1：3：18：3。6.一种权利要求1～5任意一项所述的耐久型PHC管桩混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：制备防水颗粒：将丙烯酸乳液、VAE乳液、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾奕辉，罗钰坤，
申请(专利权)人：惠州市三环构件有限公司，
类型：发明
国别省市：