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。

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。

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。

PHC管桩免蒸养生产工艺的研究与应用

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早期保温养护措施,并充分利用环境温度对PHC管桩的作用,开发PHC管桩免蒸养工艺技术。应用此技术所生产的PHC管桩,其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,并可明显降低PHC管桩的生产能耗和二氧化碳排放,提高经济效益和社会效益。工程应用情况表明,免蒸养PHC管桩具有良好的力学性能和耐久性,沉桩效果良好。

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。

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。

免压蒸高性能混凝土管桩掺合料的试验研究

研制开发一种新型的免压蒸PH C管桩掺合料,其主要成分是粉煤灰、矿渣和极少量的激发剂。以30%替代水泥,能省去压蒸养护过程,仅在蒸养条件下就能达到管桩出厂强度。研究结果表明,采用免压蒸PH C管桩掺合料有更好的和易性,在掺量为30%～35%时,蒸养14h,抗压强度达到86.5M Pa,劈裂抗拉强度达到4.4M Pa,略低于掺磨细砂粉经蒸养和压蒸养护的PH C管桩混凝土,而两者抗渗性相当。掺有免压蒸PH C管桩掺合料制备的PH C管桩,能满足管桩产品的抗弯性能要求,抗弯强度达到A级水平。

聚羧酸分子结构对新拌免压蒸管桩混凝土的影响

研究了聚羧酸减水剂分子结构中几个因素,包括PEO接枝密度、侧链长短、减水剂分子量大小以及小分子单体的引入等,对新拌免压蒸PHC管桩混凝土的静浆流动度、减水剂分散时间以及蒸养强度的影响。结果表明,较低的PEO接枝密度、较长的侧链、适中的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将提高减水剂的减水率;较低的PEO接枝密度、较短的侧链、较高的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将缩短减水剂的分散时间;较高的PEO接枝密度、较长的侧链、较低的链转移剂掺量以及更多的AMPS掺量将提高免压蒸PHC管桩混凝土的蒸养强度。