免蒸压PHC管桩混凝土的制备及管桩生产技术研究综述

为加大推动管桩行业向节能降碳、高质量发展,综述了免蒸压PHC管桩混凝土的原材料选择、配合比设计以及管桩成型工艺、养护制度、施工方法等技术,并对未来发展方向进行了展望。

PHC管桩混凝土免压蒸技术研究

针对PHC管桩生产过程中压蒸养护能耗大、混凝土耐久性较差的问题,开发了具有早强功能预制构件专用的聚羧酸减水剂,并进行了PHC管桩混凝土的免压蒸工艺技术研究。结果表明,通过使用新型聚羧酸减水剂,混凝土在90℃条件下养护5h,其抗压强度可达到80MPa以上,随着龄期的发展,抗压强度持续增长,并且能够减少混凝土离心成型过程产生的余浆。与现有压蒸工艺制备的混凝土相比,混凝土耐久性有了较大的改善。

免蒸压PHC管桩的研制与工程应用

为降低PHC管桩生产过程中的能源消耗和简化生产工序,采用优选的混凝土配合比和蒸汽养护制度并充分利用环境温度对PHC管桩蒸养后所发挥的作用,开发出免蒸压PHC管桩工艺技术。所开发的免蒸压PHC管桩混凝土抗压强度满足规范要求,具有较高的弹性模量、耐久性和较低的脆性,其耐久性和抗脆性优于蒸压PHC管桩混凝土,且沉桩效果良好。

PHC管桩混凝土全免压蒸制备工艺研究

开发了一种新型的PHC管桩混凝土全免压蒸制备工艺,通过原材料的优选和调整配合比,在常温常压自然养护条件下,使PHC管桩混凝土满足抗压强度要求,实现降低成本,节能减排。研究结果表明,胶凝材料用量480 kg/m^3,减水剂采用聚羧酸改性脂肪族减水剂和快分散降粘型减水剂以7∶3的质量比复配而成,掺量为胶凝材料用量的2%,矿粉掺量为胶凝材料用量的20%,砂率34%,水胶比0.24,PHC管桩混凝土7 d抗压强度可达到96.8 MPa;通过扫描电镜对PHC管桩混凝土进行微观分析,水泥浆结构完整性良好,表面致密,未发现明显的裂纹和大尺寸的孔隙。

石英粉、矿粉对PHC管桩混凝土力学性能的影响

采用石英粉（QP）和粉煤灰（FA）单、双掺制备PHC管桩混凝土,研究了石英粉、粉煤灰对压蒸工艺制备PHC管桩混凝土的立方体抗压强度（fcu）、劈裂抗拉强度（fts）和轴心抗压强度（fcp）的影响。结果表明：与纯水泥混凝土试件相比,掺量在10%30%范围内,单掺石英粉对提高fcu和fcp幅度效果最明显,在掺量不超过10%时单掺粉煤灰对fcu和fcp稍有提高,超过10%时则会降低fcu和fcp;石英粉和粉煤灰在满足fcu和fcp要求的前提下,石英粉和粉煤灰两两双掺有利于提高fts。与纯水泥混凝土试件相比,无论单掺或两两复掺石英粉、粉煤灰,均可提高PHC管桩混凝土的韧性,而掺入粉煤灰的效果最为明显;SEM分析表明,掺入粉煤灰的压蒸净浆试件中水化产物大孔少,形成了较为明显的空间网架结构,有利于提高管桩混凝土的韧性。

免蒸压PHC管桩混凝土自愈合性能试验研究

在生产和施工过程中,PHC管桩混凝土不可避免的会产生裂缝,对管桩耐久性产生不良影响。混凝土的自愈合性能是解决这一问题的可能方式,但针对PHC管桩混凝土的研究未见报道。为解决这一问题,针对免蒸压PHC管桩混凝土试件进行了专门研究,并与蒸压PHC管桩混凝土试件进行对比。研究结果表明,蒸压PHC管桩混凝土没有裂缝自愈合性能;免蒸压PHC管桩混凝土具有裂缝自愈合性能,且随着混凝土产生裂缝时的龄期增加,自愈合速度减慢;自愈合性能较为适宜的评价指标是混凝土抗压强度和电通量,不宜采用氯离子扩散系数。

提高免压蒸PHC管桩性能的试验研究

为改善免压蒸PHC管桩的性能,开展了矿物掺合料和纤维对免压蒸PHC管桩性能的影响的研究。研究结果表明,掺入20%矿渣粉可改善PHC管桩混凝土脆性和耐久性,纤维也可改善PHC管桩混凝土的脆性和耐久性,钢纤维的改善作用显著。

环境温湿度对免压蒸PHC管桩抗压强度的影响

为建立环境温度与免压蒸PHC管桩的抗压强度之间的相关关系,开展了监测环境温度和测试混凝土的抗压强度试验研究。试验结果表明:环境温度对免压蒸PHC管桩的抗压强度具有显著影响,而环境湿度对混凝土抗压强度影响不明显,混凝土度时积与混凝土抗压强度的具有良好的相关关系。并由此推导出不同环境温度达到80 MPa所需的时间,可为免压蒸PHC管桩的出厂质量控制提供指导。

水泥基渗透结晶型防水材料在蒸压PHC管桩混凝土中应用的试验研究

蒸压PHC管桩是广泛应用的一种桩基材料,然而在生产和施工中桩身容易产生微裂纹。鉴于水泥基渗透结晶型防水材料具有良好的裂缝修复能力,选用掺入型和涂刷型两种水泥基渗透结晶防水材料,通过对管桩混凝土试件施加不同应力水平的模拟裂纹,分别在空气、自来水、盐水等三种方式下养护,对比研究其对管桩混凝土裂缝的修复能力。研究结果显示,掺入型防水材料对管桩混凝土裂缝基本无修复能力,不适用于管桩混凝土,而涂刷型防水材料对管桩混凝土裂缝可能有一定修复能力。

沿海地区蒸压PHC管桩耐久性研究

通过管桩在不同浓度腐蚀溶液中长期浸泡试验,研究了管桩的耐久性以及涂刷型水泥基渗透结晶型防水材料的有效性。研究结果表明,管桩强度较高、电量值较低,具有一定的抗氯离子渗透性能,在微腐蚀、弱腐蚀和中腐蚀环境中应用是可行的,在强腐蚀环境下不宜采用管桩;在管桩表面涂水泥基渗透结晶防水材料对强度影响不大,对提高抗氯离子渗透性能可能有一定作用。

PHC管桩的免蒸养免蒸压工艺研究

采用聚羧酸高效减水剂技术,对双免工艺(免蒸养、免蒸压)PHC管桩混凝土的配合比、工艺制度以及经济成本作了研究。结果表明,采用双免工艺生产PHC管桩在技术指标、生产工艺、经济成本等方面均是可行的。同时提出了适合珠三角地区的PHC管桩双免工艺生产方案,符合低碳、环保、经济的发展要求。

全免蒸养蒸压PHC管桩专用多功能减水剂的制备与性能研究

以马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰、亚硫酸氢钠、丙酮、氢氧化钠、消泡剂、降粘剂、引气剂等原材料制备全免蒸养蒸压PHC管桩专用多功能减水剂,并对其进行了性能研究和微观分析。结果表明,该减水剂具有高减水、快分散、低黏性、超早强等特性,可满足PHC管桩对混凝土工作性能及强度的要求,免去了PHC管桩混凝土常压蒸养和高温蒸压的传统养护工艺。XRD分析表明,该种多功能减水剂的加入促进了水泥的水化,水化产物与蒸养蒸压PHC管桩混凝土并没有明显的差异;SEM分析结果显示,全免蒸养蒸压PHC管桩混凝土中骨料与水泥水化产物晶体界面结合较为紧密,整体结构较为致密。

浅谈免压蒸PHC管桩生产技术

介绍了国内免压蒸PHC管桩生产技术的三种技术路线和日本免压蒸PHC管桩生产技术的发展情况,并对目前国内免压蒸PHC管桩研究工作应深入研究的几个方面进行了讨论。

PHC管桩混凝土的耐久性能试验研究

为掌握PHC管桩混凝土的耐久性能,对比研究了C80蒸压和免蒸压管桩混凝土及C105蒸压和免蒸压管桩混凝土的抗氯离子渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能及抗冻性能,并对改善C80蒸压管桩混凝土的耐久性能进行了探讨。

纤维增强免压蒸PHC管桩混凝土的抗冲击性能研究

研究了钢纤维(SF)、聚丙烯纤维(PP)和聚乙烯醇纤维(PVA)对免压蒸PHC管桩用混凝土的力学性能及抗冲击性能的影响。结果表明:PP纤维、PVA纤维和SF的加入提高了混凝土的抗压强度和抗折强度,其中,SF的提升效果最大,平均抗压强度高出空白组15MPa,PP纤维和PVA纤维的提升效果不太明显;SF的加入大大提高了蒸养混凝土平板的抗冲击性能,PP纤维的加入对抗冲击性能也有一定程度的提高,PVA纤维略微降低了混凝土平板的抗冲击性能;SF混凝土板的抗冲击性能随W/C变化不大,其他纤维混凝土板的抗冲击性能随W/C增加而降低。

试论PHC管桩的蒸养-蒸压两次养护工艺

论述了PHC管桩采用蒸养-蒸压两次养护工艺的利和弊,并对当前我国采用该工艺和取消蒸压养护工艺所存在的问题进行了商讨。

免蒸压技术在PHC管桩中的试验研究

传统PHC管桩欲达到C80强度等级,通常要经过二次高压养护,不仅时间较长(10 h以上),而且能耗大,生产成本高。通过掺加矿粉和玻璃微珠粉,经过大量试验并确定最佳掺量范围,强度达到C80以上,可降低生产成本,节约资源,提高经济效益。

利用硅灰制备免蒸压PHC管桩

本文主要通过在管桩混凝土中使用硅灰和矿粉双掺,实现PHC管桩混凝土免蒸压工艺。结果表明:双掺硅灰和矿粉后,PHC管桩经蒸养4 h(常压,95℃),蒸养后1 d强度可达到80 MPa以上,蒸养后自然养护3 d强度达到85 MPa以上,满足免蒸压要求。

熟石膏粉等多种掺合料在免压蒸PHC管桩中的应用研究

通过比较不同减水剂类型、不同石膏类型及掺量、不同掺合料种类及掺量对混凝土拌合物及硬化混凝土的影响,研究了熟石膏粉(β-硫酸钙)等多种掺合料在免压蒸PHC管桩中的应用。结果表明,以适宜比例掺入熟石膏粉、A类掺合料和B类掺合料可以明显改善混凝土拌合物性能和硬化混凝土的孔隙结构,加快混凝土水化硬化进程,进而提高PHC管桩的混凝土早期抗压强度和后期的耐久性能。

免蒸压PHC管桩混凝土强度影响因素研究

本文针对西北地区的低温气候条件,研究了胶材种类及用量、水胶比、管桩蒸养制度、聚羧酸减水剂种类等对免蒸压PHC管桩混凝土的强度性能影响因素。研究结果表明采用单免工艺生产PHC管桩在技术、工艺、成本及地区环境等方面可行,并实现单免PHC管桩在西北地区工业化生产中的应用。