免蒸壓PHC管樁的試生產(chǎn)

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1、工藝與設(shè)備廣東建材2015年第10期免蒸壓PHC管樁的試生產(chǎn)詹鎮(zhèn)峰1陳峭卉2李從波·楊醫(yī)博s黃紅建a賴兆瓊t陳應(yīng)欽z郝艷浩。何棟s(1廣州大學(xué)土木工程學(xué)院；2廣東省建筑材料研究院；3華南理工大學(xué))(4江門市新三聯(lián)管樁有限公司；5南寧鴻基水泥制品有限公司)【摘要】管樁行業(yè)面臨著節(jié)能減排的壓力，免蒸壓管樁將是管樁行業(yè)的發(fā)展方向。本文介紹了免蒸壓PHC管樁的試生產(chǎn)，結(jié)果表明：以現(xiàn)有的工藝，生產(chǎn)的免蒸壓PHC管樁產(chǎn)品外觀和力學(xué)性能均滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。本次試生產(chǎn)試驗(yàn)將為免蒸壓管樁生產(chǎn)推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】免蒸壓；PHC管樁：試生產(chǎn)PHC管樁因其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、

2、制樁周期短、價(jià)格低而在工業(yè)民用建筑、市政工程、港口碼頭以及跨海大橋等大型工程中得到廣泛的應(yīng)用[“?，F(xiàn)有國內(nèi)PHC管樁生產(chǎn)的養(yǎng)護(hù)工序基本上是采用兩次蒸汽養(yǎng)護(hù)，即常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)與高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)(簡稱蒸壓養(yǎng)護(hù))，通過兩次蒸汽養(yǎng)護(hù)可以使PHC管樁在較短的時(shí)間內(nèi)獲得出廠強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。但在實(shí)際生產(chǎn)和使用過程中，也發(fā)現(xiàn)采用二次養(yǎng)護(hù)工藝存在的一些問題[2]：(1)壓蒸混凝土晶膠比過大，混凝土脆性變大，打樁時(shí)，混凝土易剝落，從而影響PHC樁的耐打性；(2)生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，操作生產(chǎn)安全性低，生產(chǎn)成本高(每米樁壓蒸成本增加15～20元)；(3)投資費(fèi)用高，壓蒸釜及鍋爐造價(jià)很高，

3、維護(hù)費(fèi)用大。同時(shí)，通過燃油或燃煤獲得蒸汽，必然排放出C0，、S0，等氣體，對環(huán)境造成一定的影響。因此，在當(dāng)今國家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大形勢下，管樁行業(yè)也面臨著巨大的節(jié)能減排壓力，免蒸壓PHC管樁的生產(chǎn)將是管樁行業(yè)的發(fā)展方向。本文通過混凝土的配制技術(shù)，優(yōu)化膠凝材料的組成，選用高減水率的聚羧酸減水劑，配制出免蒸壓管樁混凝土，在工廠進(jìn)行試生產(chǎn)試驗(yàn)，為下一步免蒸壓管樁的推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。1試生產(chǎn)用的原材料及成型工藝1．1原材料水泥：P·II42．5R硅酸鹽水泥，華潤水泥(平南)有限公司生產(chǎn)；摻和料A：比表面積400m。／kg，江門某企業(yè)生產(chǎn)；摻和料C：比表面積250m2／k

4、g，深圳某新材料科技有限公司提供；聚羧酸減水劑：江門強(qiáng)力建材科技有限公司生產(chǎn)，固含量為10％；砂：中砂，II區(qū)，含泥量0．7％，細(xì)度模數(shù)2．8，產(chǎn)地：廣西藤縣；碎石：花崗巖碎石，新會大澤砂石廠生產(chǎn)，雙級配5～10mm、10～25mm，含泥量：一42—0．1％，壓碎指標(biāo)：9％。1．2離心工藝工藝1：按現(xiàn)有生產(chǎn)的成型參數(shù)。工藝2：高速離心轉(zhuǎn)速降低約100r／min，低速和高速離心時(shí)間延長lmin。工藝3：高速升速約75r／min、時(shí)間不變。2免蒸壓PHC管樁混凝土基準(zhǔn)配合比實(shí)現(xiàn)PHC管樁的免蒸壓生產(chǎn)，其實(shí)質(zhì)就是在常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的條件下，配制出的混凝土強(qiáng)度滿足管樁的脫

5、模強(qiáng)度和出廠時(shí)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)路線有：(1)用活性摻和料代替磨細(xì)砂。采用活性摻和料，可以保障混凝土的早期強(qiáng)度，同時(shí)，活性摻和料可以與水泥水化形成的ca(0H)：發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng)，提高混凝土的密實(shí)度，從而提高混凝土的耐久性；(2)使用高減水率的聚羧酸減水劑，降低混凝土的水膠比，提高混凝土的早期強(qiáng)度；(3)適當(dāng)提高膠材用量。基于以上的思路，本項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，通過正交試驗(yàn)最終確定了由摻和料A和C組成的復(fù)合摻和料為本試驗(yàn)的摻和料，其質(zhì)量比例為(50～70)：(30～50)，通過不同水膠比試驗(yàn)，確定滿足本項(xiàng)目要求的水膠比為小于0．2

6、3；通過不同膠材用量試驗(yàn)，確定滿足本項(xiàng)目要求的單方膠材用量≥470kg；此外確定了混凝土的砂率為36％、聚羧酸減水劑摻量(10％濃度)3．2％～3．6％。表1為免蒸壓PHC管樁試生產(chǎn)的混凝土基準(zhǔn)配合比參數(shù)。表1舅漆壓管樁試生產(chǎn)的混凝土基準(zhǔn)配比參數(shù)注：膠材組成：水泥：復(fù)合摻合料=(50～60)：(40～50)廣東建材2015年第10期工藝與設(shè)備3無筋短管樁的試生產(chǎn)3．1無筋短管樁的第一次試生產(chǎn)考慮到初次進(jìn)行免蒸壓管樁的試生產(chǎn)，可能會碰到一些預(yù)想不到的問題。從節(jié)約成本的思路出發(fā)，選用兩根無筋短樁進(jìn)行試驗(yàn)，樁的直徑為400ram，長度分別為3．1m和2．4m，記編號

7、為DZ31和DZ24。通過試生產(chǎn)試驗(yàn)，目的是想了解該配比和生產(chǎn)工藝等各環(huán)節(jié)是否合理，以便做出相應(yīng)的調(diào)整。生產(chǎn)過程的工藝順序與現(xiàn)有正常生產(chǎn)基本一致，即稱料一投料一攪拌一入模布料一離心成型一蒸汽養(yǎng)護(hù)一脫模、成品。需要特別說明的是：(1)稱料：按兩根試驗(yàn)樁的規(guī)格計(jì)算所需的混凝土用量為0．6m3，但由于攪拌機(jī)的攪拌容量為2m。，攪拌的量最少值不得低于0．7m。，否則會影響攪拌效果，因此，按0．7m3用量進(jìn)行稱料；(2)攪拌制度：先攪拌120s，暫停10s，然后繼續(xù)攪拌30s，暫停10s，再繼續(xù)攪拌30s，結(jié)束。攪拌時(shí)間總共180s。水分三次添加，分別在攪拌開始時(shí)和兩次

8、暫停時(shí)加入。(3)離心成型：為考察離心