一种高性能耐腐蚀混凝土桩及其制备方法

1.一种高性能耐腐蚀混凝土桩，由混凝土浇筑而成，所述混凝土包括：胶凝材料、细骨
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砂、粗骨料、减水剂和水，所述胶凝材料含量为350～550kg/m，减水剂为胶凝材料重量的
1.0～4.0%,水灰比为0.2～0.35，砂率为30～44%；所述胶凝材料为水泥和活性增效剂的混合物，或者是水泥、矿物掺合料与活性增效剂的混合物；
所述活性增效剂含有10%～70%（重量）的活性硅、10%～70%的硫酸盐、10%～60%的氧化钙、0.5%～2%的表面活性剂和1%～5%的无机物添加剂，该无机物添加剂为硅酸盐或硅酸盐和碳酸盐的混合物。
2.根据权利要求1所述高性能耐腐蚀混凝土桩，其特征在于：所述细骨砂为天然砂或人工砂；所述粗骨料为天然碎石或人工碎石。
3.根据权利要求1～2任一所述高性能耐腐蚀混凝土桩，其特征在于：所述细骨砂的细度模数为2.3～3.5。
4.根据权利要求1～3任一所述高性能耐腐蚀混凝土桩，其特征在于：所述粗骨料碎石的粒径为5～25mm。
5.根据权利要求1或2所述高性能耐腐蚀混凝土桩，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸盐减水剂。
6.一种权利要求1～5任一所述高性能耐腐蚀混凝土桩的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按配比将所述细骨砂和胶凝材料投入到混凝土搅拌机，搅拌直至均匀，然后将所需水重量的70～90%投入到混凝土搅拌机，再进行搅拌直至均匀，最后依次投入所需的粗骨料、减水剂和剩余的水再进行搅拌直至均匀得到搅拌好的混凝土；
（2）将上述搅拌好的混凝土均匀装入已安装有钢筋笼骨架的模具中，待布料结束后，进行合模及预应力张拉，张拉力为预应力钢筋总抗拉强度的70～75%；
（3）将装有混凝土的模具在预应力张拉后进行离心成型作业，直至混凝土桩成型；
（4）待离心结束后将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具进行常压蒸汽养护，常压蒸汽养护后脱模冷却即可；其中所述的常压蒸汽养护的温度为65-100℃，养护时间为4-6小时。

一种高性能耐腐蚀混凝土桩及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于混凝土建筑材料技术领域，尤其涉及免高压蒸汽养护的高性能耐腐蚀混凝土桩及其生产方法。\n背景技术\n[0002] 混凝土是当今土木工程中用途最广泛，用量最大的建筑材料之一。在各种恶劣的环境下，混凝土长期遭受腐蚀介质的作用，导致混凝土结构性能的裂化、耐久性降低，而提前发生破坏。由于混凝土结构的耐久性不良，给世界各国造成巨大的经济损失。我国目前正在进行着世界上最大的土木工程建设，混凝土的耐久性问题已经关系到国计民生等的重大问题。对于土木工程来讲，改善混凝土的耐久性已经成为世界范围内的研究热点。\n[0003] 目前PHC桩厂都是使用磨细砂、矿物掺合料，采用蒸养+压蒸二次水热养护工艺。现行的养护工艺基本为：常压蒸汽养护（82±2℃，4h50min），高压蒸汽养护（1.0±0.05Mpa，7h10min）。一般来讲，若果原材料选用的配合比和生产工艺合理的话，则以这种方法生产的PHC桩是具有抗中弱腐蚀的性能。\n发明内容\n[0004] 发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种高性能耐腐蚀混凝土桩及其制备方法。\n[0005] 技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种高性能耐腐蚀混凝土桩，由混凝土浇筑而成，所述混凝土包括：胶凝材料、细骨砂、粗骨料、减水剂和水，所\n3\n述胶凝材料含量为350～550kg/m，减水剂为胶凝材料重量的1.0～4.0%,水灰比为0.2～\n0.35，砂率为30～44%；所述胶凝材料为水泥和活性增效剂的混合物，或者是水泥、矿物掺合料与活性增效剂的混合物；\n[0006] 所述活性增效剂含有10%～70%（重量）的活性硅、10%～70%的硫酸盐、10%～60%的氧化钙、0.5%～2%的表面活性剂和1%～5%的无机物添加剂，该无机物添加剂为硅酸盐或硅酸盐和碳酸盐的混合物。\n[0007] 作为优选，所述细骨砂为天然砂或人工砂；所述粗骨料为天然碎石或人工碎石。\n[0008] 作为优选，所述细骨砂的细度模数为2.3～3.5。\n[0009] 作为优选，所述粗骨料碎石的粒径为5～25mm。\n[0010] 作为优选，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸盐减水剂。\n[0011] 本发明还提供了一种上述高性能耐腐蚀混凝土桩的制备方法，包括以下步骤：\n[0012] （1）按配比将所述细骨砂和胶凝材料投入到混凝土搅拌机，搅拌直至均匀，然后将所需水重量的70～90%投入到混凝土搅拌机，再进行搅拌直至均匀，最后依次投入所需的粗骨料、减水剂和剩余的水再进行搅拌直至均匀得到搅拌好的混凝土；\n[0013] （2）将上述搅拌好的混凝土均匀装入已安装有钢筋笼骨架的模具中，待布料结束后，进行合模及预应力张拉，张拉力为预应力钢筋总抗拉强度的70～75%；\n[0014] （3）将装有混凝土的模具在预应力张拉后进行离心成型作业，直至混凝土桩成型；\n[0015] （4）待离心结束后将装有混凝土和钢筋骨架笼的模具进行常压蒸汽养护，常压蒸汽养护后脱模冷却即可；其中所述的常压蒸汽养护的温度为65-100℃，养护时间为4-6小时。\n[0016] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明利用免蒸压混凝土技术进行生产，可以减少高压蒸汽养护的环节，大大降低生产成本，减少或消除安全隐患，经济效益显著；2、本发明减少了大约2/3的蒸汽使用量，节约了资源，有利于环保，社会效益显著；3、本发明产品经过检测，其力学性能完全符合GB13476-2009的要求，降低成本并不影响产品的性能，甚至比现有产品的性能更优，产品质量能够得到保证；4、本发明产品在硫酸盐侵蚀、氯离子渗透、抗冻等耐久性方面都表现出较高的水平，因此具有很好的经济效益和社会效益。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。\n[0018] 实施例1：\n[0019] 一种高性能耐腐蚀混凝土桩，其混凝土包含420kg/m3胶凝材料、天然砂、碎石、聚羧酸高效减水剂和水，其水灰比为0.32。其中天然砂的细度模数为3.0，砂率为36%；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5%；而减水剂（固体掺量）为总胶凝材料的1.0%；其中胶凝材料由54%的水泥、35%的粉煤灰（矿物掺合料）和10%的高活性增效剂组成。而该高活性增效剂各组成的重量百分比分别为：10%的活性硅、70%的天然磨细石膏、14%的氧化钙、1%的N酰基十二烷基肌氨酸钠以及5%的无机硅酸盐。上述配方的混凝土的容重比约为2500kg/\n3\nm。\n[0020] 实施例2：\n[0021] 一种高性能耐腐蚀混凝土桩，其混凝土包含450kg/m3胶凝材料、天然砂、碎石、萘系高效减水剂和水，其水灰比为0.30。其中天然砂的细度模数为2.8，砂率为35%；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5%；而减水剂的使用量为总胶凝材料的3.5%；其中胶凝材料由\n45%的水泥、40%的矿粉（矿物掺合料）和15%的高活性增效剂组成。而该高活性增效剂的组成配方为50%的超细粉煤灰作为活性硅、20%的脱硫石膏硫酸盐、15%的氧化钙、1%的N月桂酰基甘氨酸钾和4%的无机硅酸盐及碳酸钠的混合物。上述配方的混凝土的容重比约为\n3\n2450kg/m。\n[0022] 实施例3：\n[0023] 一种高性能耐腐蚀混凝土桩，其混凝土包含430kg/m3胶凝材料、人工砂、碎石、聚羟酸高效减水剂和水，其水灰比为0.28。其中人工砂的细度模数为3.0，砂率为37%；碎石的粒径为5～25mm，压碎值为5%；而减水剂的使用量为总胶凝材料的4%；其中胶凝材料由\n85%的水泥和15%的高活性增效剂组成。而该高活性增效剂的组成配方为1%（重量）的微硅粉、10%的脱硫石膏、60%的氧化钙、0.5%的N月桂酰基谷氨酸钠和1.5%的硅酸盐及碳酸