掺磨细钢渣生产预应力离心高强混凝土管桩技术方法

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技术领域\n本发明涉及一种混凝土制品的生产技术方法。\n背景技术\n现有技术中，预应力离心高强混凝土管桩(简称PHC管桩，桩身离心混凝土强 度等级不得低于C80)生产所用的胶凝材料为42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普 通硅酸盐水泥，发明专利95116762.6中提出了“掺磨细建筑砂生产先张法预应力高 强混凝土管桩的工艺”方法。磨细钢渣作普通混凝土的掺合料或水泥的混合材已有 应用，但掺磨细钢渣以一定比例等量代替水泥生产预应力离心高强混凝土管桩未见 有报道。\n发明内容\n本发明的目的在于提供一种掺磨细钢渣生产预应力离心高强混凝土管桩技术方 法，用该方法生产PHC管桩时可以用磨细钢渣等量替代10％～40％的42.5级以上的高 标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥生产预应力离心高强混凝土管桩。\n本发明的技术方案是：一种掺磨细钢渣生产预应力离心高强混凝土管桩技术方 法，将钢渣磨细至比表面积≥3500cm2/g，然后将这种磨细钢渣等量替代10％～40％的 42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。将这两种材料与砂、碎石、混 凝土高效减水剂、水等一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌90秒～180秒，然后将混 合料喂入已清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中；合上管桩钢模的 上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业；离心作业后进 行常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后进行预应力放张和管桩脱模作业；将使用过的钢 模进行清理，同时将经常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行高压蒸汽养护；高 压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到C80等级时产品可以出厂。所述的特征是：将 钢渣磨细至比表面积≥3500cm2/g，然后将这种磨细钢渣等量替代10％～40％的42.5 级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。\n本技术方法的原理是：钢渣是一种工业废渣，属CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-FeO-MgO-MnO体系，矿物主要以C3S、C2S、CMS、C3MS2和RO相(RO为FeO、MgO、MnO的固溶 体的总称)形式存在，具有水化活性的矿物一般只有40％～70％，而且这些矿物的晶体 发育较大，比较完整，活性较低。常温下，C3S、C2S具有较小的水化活性，而CMS、 C3MS2和RO相不具有胶凝性能。钢渣磨细至比表面积≥3500cm2/g时，在高温高压(170 ℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的作用下，C3S、C2S的晶体活性和水化胶凝 性能大大得到提高，CMS、C3MS2和RO相与C3S、C2S的水化产物发生水热合成反应， 形成具有较高强度的晶体矿物——托贝莫来石和硬硅钙石，从而在高温高压(170 ℃～200℃、9～10个大气压)的水蒸汽的作用下具有较好的胶凝性能。\n本发明与现有技术相比具有以下优点：一种掺磨细钢渣生产预应力离心高强混 凝土管桩技术方法，用该方法不仅可以利用钢渣，而且可以降低高标号硅酸盐水泥 或普通硅酸盐水泥的掺量，可以节约资源、降低能耗、减轻钢渣对环境的污染，具 有很好的经济效益和社会效益。\n具体实施方式\n一种掺磨细钢渣生产预应力离心高强混凝土管桩技术方法，将钢渣磨细至比表 面积≥3500cm2/g，然后将这种磨细钢渣等量替代10％～40％的42.5级以上的高标号 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。将这两种材料与砂、碎石、混凝土高效减水剂、水 等一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌90秒～180秒，然后将混合料喂入已清理干净 且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中；合上管桩钢模的上半模后张拉预应力 钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业；离心作业后进行70℃～90℃、4小 时～8小时的常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后进行预应力放张和管桩脱模作业；将使 用过的钢模进行清理，同时将常压蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行170℃～200 ℃、6小时～12小时的高压蒸汽养护；高压蒸汽养护后管桩的混凝土强度达到C80 等级时产品可以出厂。所述的特征是：将钢渣磨细至比表面积≥3500cm2/g，然后将 这种磨细钢渣等量替代10％～40％的42.5级以上的高标号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水 泥。\n实施例1.生产外径400mm壁厚90mm的AB型预应力高强混凝土管桩。将钢 渣磨细至比表面积4200cm2/g，然后将这种磨细钢渣等量替代20％的42.5级的PII型 硅酸盐水泥(磨细高硅砂的掺量为100kg/m3，水泥的掺量为400kg/m3)。将这两种材 料与砂、碎石、混凝土高效减水剂、水等一起在强制式混凝土搅拌机中搅拌120秒， 然后将混合料喂入已清理干净且已放置预应力钢筋的管桩钢模的下半模中，合上管 桩钢模的上半模后张拉预应力钢筋，将此钢模放置在离心机上进行离心作业，离心 作业后进行85℃、7小时的常压蒸汽养护；常压蒸汽养护后混凝土的脱模强度为50 MPa；然后进行预应力放张和管桩脱模作业，将使用过的钢模进行清理，同时将常压 蒸汽养护后的管桩送入蒸压釜中进行185℃、9小时的高压蒸汽养护；高压蒸汽养护 后管桩的混凝土强度达到94MPa。管桩的力学性能检测结果见表1所示。\n            表1管桩的力学性能检测结果 检测开裂弯距     kN·m 检测极限弯距     kN·m 标准开裂弯距     kN·m 标准极限弯距     kN·m     75     128     63     104