免壓蒸管樁混凝土制備探究綜述

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1、免壓蒸管樁混凝土制備探究綜述　　【摘要】混凝土管樁作為如今基礎建筑工程的主要樁基材料，具有工期短、質量可靠、造價低廉、消耗資源少等經濟及技術優(yōu)勢。而免壓蒸管樁自七十年代開發(fā)以來，更是快速在國內外發(fā)展起來，成為建設部重點推廣成果，在港口碼頭，橋梁建筑以及民居等建設項目中都有廣泛應用。本文就是對免壓蒸管樁混凝土的制備進行闡述?！娟P鍵詞】管樁免壓蒸混凝土中圖分類號：U656文獻標識碼：A文章編號：前言管樁是地基處理和樁基礎形式的一種，產生于二十世紀初，到現(xiàn)在已經有一百多年的發(fā)展歷程了，管樁的制備工藝日益成熟，管樁產品也從無標生產，發(fā)展到今天擁有較完善的標

2、準體系。8管樁按混凝土強度等級和壁厚分為預應力混凝土管樁（PC管樁）、預應力混凝土薄壁管樁（PTC管樁）和預應力高強混凝土管樁(PHC管樁)。PC管樁的混凝土強度不得低于C50砼，PTC管樁強度等級不得低于C60，PHC樁的混凝土強度等級不得低于C80。PC樁和PTC樁一般采用常壓蒸汽養(yǎng)護，而PHC樁脫模后要進入高壓釜蒸養(yǎng)，經10個大氣壓、180℃左右的蒸壓養(yǎng)護，混凝土強度等級達C80。預制方樁、灌注樁（包括鉆孔灌注樁、挖孔樁等）混凝土密實度差，自然養(yǎng)護，須20天左右才能出廠；抗彎、抗剪性能差，施工速度一般；對地質條件適應性差，成樁質量無法直接檢查

3、；檢測方法、質量處理較慢。比較而言，PHC管樁離心成型混凝土密實，高壓蒸養(yǎng)、效率高周期短；抗彎性能好、抗震性能好；工地現(xiàn)場整潔、安全，單位承載力造價低；綜合效益好，投資回收快；施工速度快，工效高；對地質條件適應性強；地質檢測、質量處理簡便、快捷。PHC管樁取代普通預制方樁和灌注樁是一個很大的技術進步與創(chuàng)新。PHC管樁因其具有優(yōu)異的力學性能、制樁周期短、價格低而在工業(yè)與民用建筑、公路建設、鐵路建設、港口碼頭以及跨海大橋等工程中得到廣泛的應用。現(xiàn)在國內研制生產的預應力管樁70％以上都是PHC管樁，廣東地區(qū)幾乎100％都是PHC管樁。傳統(tǒng)的PHC管樁需要

4、進行常溫蒸養(yǎng)和高壓蒸養(yǎng)兩段養(yǎng)護工藝之后才能投入使用。而高壓蒸養(yǎng)工藝消耗的資源特別多，大量的燃料消耗使管樁的成本大幅度增加，既不經濟也不節(jié)能。采用免壓蒸工藝可以省去蒸壓環(huán)節(jié)，不需高壓釜，節(jié)省投資及大量的能源消耗，降低成本。免壓蒸工藝越來越受管樁生產企業(yè)的重視，但要生產免壓蒸管樁，就必須擁有更先進的混凝土生產工藝，取消壓蒸的管樁混凝土的制備成為一大問題。免壓蒸管樁混凝土使用的原材料8混凝土的抗壓強度至少達到C80才符合免壓蒸管樁的要求，以傳統(tǒng)工藝生產高強高性能管樁主要以磨細石英砂、高標準水泥等為原材料，通過高溫高壓的蒸汽養(yǎng)護工藝使混凝土早強且高強，而免

5、壓蒸管樁的基本設計理念就是避免高壓高溫蒸汽養(yǎng)護的巨大能源消耗，直接由優(yōu)秀的原材料體系來達到混凝土自身的高強度。所以，制備免壓蒸管樁混凝土的原材料選用是極其關鍵的。2.1水泥《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-2009）規(guī)定，制備管樁混凝土的水泥宜采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥。實際生產中，所用水泥應有較高的強度，28天水泥膠砂強度宜在55MPa以上?，F(xiàn)有的大量研究及工程應用情況說明，免壓蒸管樁混凝土的配制水泥應選用強度富余系數(shù)高、質量穩(wěn)定的優(yōu)質硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥不適宜用于生產免壓蒸管樁混凝土

6、，可能與水泥中混合材的種類、活性及摻量的不確定性有關。2.2摻合料8大量的研究表明，純硅水泥因脫水差等原因不適宜直接用于生產免壓蒸PHC管樁。無論在改善水泥脫水性還是提高混凝土工作性等方面，礦物摻合料都是非常不錯的選擇。但摻合料的加入，會使凝結時間相對延長，可考慮適當增加靜停時間。粉煤灰、硅灰、磨細礦渣粉是制備免壓蒸管樁混凝土的主要摻合料。其中，粉煤灰屬火山灰質材料，摻入少量優(yōu)質粉煤灰可在一定程度上減小管樁應力，保證混凝土的施工性能及后期強度的增長和體積穩(wěn)定性。硅灰的活性較高，用來代替半成到一成左右的水泥時，不但能改善混凝土和易性，也可以有效降低由

7、于使用聚羧酸系超塑化劑而導致的混凝土工作性敏感，使混凝土質量更加穩(wěn)定，強度更大，但使用硅灰的成本相對較高。磨細礦渣粉取代10%-20%的水泥時，可以起減水作用，降低混凝土的水灰比，使混凝土強度提高。制備免壓蒸管樁混凝土，在考慮其成本的同時，也要保證其質量和性能，加入適量的摻合料替代水泥，不但可以提高混凝土性能，也可以提高它的環(huán)境友好性。2.3外加劑控制混凝土凝結時間特別是初凝時間對免壓蒸管樁生產非常重要。管樁成型后，靜停一定時間后進行蒸養(yǎng)，一般要求蒸養(yǎng)前達到初凝狀態(tài)，否則在高溫蒸養(yǎng)時會因水分損失造成管樁混凝土結構疏松強度下降。在確?；炷猎?h左右

8、基本無坍落度損失的情況下，盡可能縮短混凝土凝結時間。一般建議混凝土在2-3小時初凝，4-6小時終凝。大量的試驗也表明，在一