废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩制造技术

本申请涉及管桩的领域，具体公开了废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。废渣利用型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：改性镍渣，水泥，掺和料，细骨料，粗骨料，减水剂，水；改性镍渣的制备方法包括有以下步骤：将镍渣投入改性溶液中浸泡，取出干燥，得改性镍渣；改性溶液包括乙烯基三甲基硅烷、聚丁二烯胶乳、聚乙烯亚胺；PHC管桩采用上述废渣利用型PHC管桩混凝土制备而成，包括有以下步骤：预拌混凝土；布料、合模；离心成型；蒸汽养护、脱模。本申请的废渣利用型PHC管桩混凝土可用于制备PHC管桩，其具有坍落度低、和易性好的优点；另外，本申请的PHC管桩具有抗压强度较高、环保性高的优点。环保性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩


[0001]本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。

技术介绍

[0002]随着我国的国民经济迅速发展，我国每年在冶金过程中产生了大量废渣，如钢渣、镍渣、铜渣、锰渣等。这些废渣大量弃置，仅仅用来填埋或露天堆积，不仅占用大量土地，还成为了污染环境的一大公害。因此，将工业废渣经破碎、清洗、预处理后再按一定的比例混合，用于替代细骨料配置混凝土是回收利用废渣的重要手段。
[0003]PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩，是一种空心圆筒型混凝土预制构件，采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、180摄氏度左右的蒸汽养护而成。管桩离心是PHC管桩的生产流程中的重要环节，需要将PHC管桩混凝土布入管桩模中，再使用管桩离心机带动管桩模做高速离心运动，从而完成中央带圆孔的管桩的制作。
[0004]在实际生产过程中发现，加入废渣替代部分细骨料的PHC管桩混凝土，在经过高速离心后，管桩的截面呈现出内层主要为胶凝材料与细骨料结合的砂浆层、外层主要为胶凝材料与粗骨料结合的混凝土层的分层现象，从而影响了PHC管桩成型后的抗压强度，使得PHC管桩的成品率大幅度降低。

技术实现思路

[0005]为了改善加入废渣后PHC管桩混凝土在高速离心过程中的分层现象，本申请提供废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩。
[0006]本申请提供的废渣利用型PHC管桩混凝土及PHC管桩采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供废渣利用型PHC管桩混凝土，采用如下的技术方案：废渣利用型PHC管桩混凝土，按重量份数，包括有以下组分：改性镍渣300～500份，水泥400～500份，掺和料25～100份，细骨料300～350份，粗骨料900～1200份，减水剂5～9份，水100～120份；所述改性镍渣的制备方法包括有以下步骤：将镍渣投入改性溶液中浸泡，取出干燥，得改性镍渣；所述改性溶液包括重量比为1：(2～10)：(3～5)的乙烯基三甲基硅烷、聚丁二烯胶乳、聚乙烯亚胺。
[0007]实验结果显示，通过采用上述技术方案，能够制备出具有良好的和易性、抗压强度较高的PHC管桩混凝土，经过改性溶液处理后，能够有效改善镍渣加入混凝土后的和易性，使得制得的PHC管桩混凝土在前期不易出现离析、泌水现象，且作用效果稳定持久，在生产管桩的过程中具有较好的工作性，经过离心成型后仍然保持各组分的分布均匀、密实匀质的性能，不易出现内、外分层现象。
[0008]分析本申请达到上述技术效果的原因在于，水泥在混凝土中形成水泥浆，经过改
性处理的改性镍渣中，聚丁二烯胶乳一方面能够包覆镍渣的表面小孔，提高改性镍渣的保水性；另一方面能够起到桥接作用，改善镍渣与水泥浆的界面过渡区的性能，减小界面过渡区尺寸，有效改善改性镍渣与水泥浆的界面过渡区的不匀质性，使得镍渣与水泥浆在整体上形成较连续的统一体，从而实现提高PHC管桩混凝土的粘聚性，使PHC管桩混凝土致密化。同时，加入乙烯基三甲基硅烷与聚乙烯亚胺后，乙烯基三甲基硅烷、聚乙烯亚胺与聚丁二烯胶乳的复合效应能够产生吸附大量水分并缓慢释放的作用，从而进一步改善镍渣保水性差的问题，获得了改善预拌混凝土出现泌水的现象、提高混凝土的和易性的效果，使得在生产管桩的离心过程中不易发生内、外离析，从而制备出质地均匀、强度较高的PHC管桩。
[0009]此外，实验中发现，本申请经过改性溶液处理后的改性镍渣加入PHC管桩混凝土中，不会影响混凝土粘度及流动性，无引气、缓凝等副作用，粗骨料和细骨料、以及改性镍渣颗粒在浆体中均匀分布，无明显的颗粒堆积和浆体流失现象。
[0010]可选的，所述减水剂采用聚羧酸型高性能减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种。
[0011]实验结果显示，聚羧酸型高性能减水剂和氨基磺酸盐减水剂在制备PHC管桩混凝土具有较好的分散性，均能在水泥颗粒表面具有良好的锚固效果，经过搅拌均匀后，能够改善管桩混凝土的流动性，且使用过程中，混凝土的坍落度和拓展性损失较小，具有超塑化、减水、增强的效果。
[0012]可选的，所述掺和料选用矿粉、粉煤灰、硅粉中的一种或多种。
[0013]掺入适量矿粉，可改善PHC管桩的流动性，降低水泥水化热，改善混凝土的内部结构，提高抗渗和抗腐蚀能力；粉煤灰能够填充粗骨料、细骨料以及改性镍渣颗粒的空隙，并包裹形成润滑层，同时粉煤灰能够均匀分散在混凝土中，具有减水作用，不易发生泌水离析现象，制得的PHC管桩混凝土的可施工性和抹面性好；在混凝土中掺入硅粉可提高混凝土的强度，还能使混凝土更加密实，提高混凝土的耐久性。
[0014]可选的，所述掺和料的比表面积为400～450m2/kg。
[0015]实验结果显示，掺和料的比表面积为400～450m2/kg时，改性镍渣与其他组分的粘结性更佳，制得的PHC管桩混凝土的和易性，能够进一步提升制得的PHC管桩混凝土的强度，提升了本申请的综合性能。
[0016]可选的，所述细骨料采用磨细石英砂、江砂中的一种。
[0017]通过采用上述技术方案，掺入适量的磨细石英砂或江砂能够增加PHC管桩混凝土的保水性，从而提高制得的混凝土的施工性。
[0018]可选的，所述水泥采用强度≥42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。
[0019]当采用强度≥42.5Mpa的普通硅酸盐水泥时，能够拌制出强度高、和匀性好的混凝土，同时具有早期强度较高，抗冻、耐磨、抗渗透性强的优点。
[0020]第二方面，本申请提供PHC管桩，采用如下的技术方案：PHC管桩，采用上述的废渣利用型PHC管桩混凝土制备而成，包括有以下步骤：预拌混凝土：按重量百分比，将水泥和50％的水进行预先搅拌，混合均匀后获得水泥净浆；将改性镍渣和掺和料进行搅拌均匀，再加入水泥净浆中搅拌均匀，再加入其他组分搅拌均匀即可获得预拌混凝土；布料、合模：将预拌混凝土均匀地布入PHC管桩模具内，管桩模具合模后进行张拉；离心成型；
蒸汽养护、脱模。
[0021]通过采用上述技术方案，获得了各组分均匀、和易性好、施工性佳的PHC管桩的预拌混凝土，再进行成型工艺即可制得PHC管桩，且经过离心成型过程后不易出现分层现象，能够保持PHC管桩的内层和外层的质地均匀。且本申请的制备方法操作简便，实用性较高。
[0022]可选的，所述离心成型分为低速、慢速、中速、高速四个阶段，低速的转速为130～150r/min，离心时间为1～2min；慢速的转速为230～250r/min，离心时间为1～2min；中速的转速为600～650r/min，离心时间为1～3min；高速的转速为850～900r/min，离心时间为2～6min。
[0023]实验结果显示，通过采用上述技术方案，将离心成型分为四个阶段，并在每个阶段匹配不同的离心转速和离心时间，能够进一步辅助改善PHC管桩在离心过程中发生分层的现象，能够明显减少混凝土出现泌水、离析的现象，同时具有减少余浆的效果。
[0024]综本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.废渣利用型PHC管桩混凝土，其特征在于，按重量份数，包括有以下组分：改性镍渣300～500份，水泥400～500份，掺和料25～100份，细骨料300～350份，粗骨料900～1200份，减水剂5～9份，水100～120份；所述改性镍渣的制备方法包括有以下步骤：将镍渣投入改性溶液中浸泡，取出干燥，得改性镍渣；所述改性溶液包括重量比为1：（2～10）：（3～5）的乙烯基三甲基硅烷、聚丁二烯胶乳、聚乙烯亚胺。2.根据权利要求1所述的废渣利用型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述减水剂采用聚羧酸型高性能减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种。3.根据权利要求1所述的废渣利用型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述掺和料选用矿粉、粉煤灰、硅粉中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的废渣利用型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述掺和料的比表面积为400～450m2/kg。5.根据权利要求1所述的废渣利用型PHC管桩混凝土，其特征在于：所述细骨料采用磨细石英砂、江砂中的一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪峰，杨明，
申请(专利权)人：惠州市三环构件有限公司，
类型：发明
国别省市：