本发明涉及管桩， 尤其是在一种沿海特殊地质情况下使用的预应 力防腐管 桩。

背景技术

在各种恶劣的环境中， 例如在沿海地区， 混凝土长期遭受盐类物质的腐蚀， 造成混凝土发生裂化现象， 从而使耐久性降低。在盐类物质中， 硫酸盐和氯盐起 到主要作用。 如何有效地防止氯化物、硫酸盐环境中钢筋混 凝土的腐蚀破坏， 确 保其在设计使用寿命期间安全正常的运行， 降低维修和维护费用， 成为当今世界 普遍关注的重要研究课题。

因此， 需要一种能够耐强腐蚀的管桩。

发明内容

发明目的： 研制一种能够耐强腐蚀的管桩， 降低管桩的维护费用。

技术方案：本发明提供了一种在沿海特殊地质 情况下使用的预应力防腐管桩， 它的原料和配比如下：

水泥 350~450重量份；

矿粉 90~135重量份；

沙子 600~700重量份；

石子 100~120重量份；

水和减水剂；

其中水泥和矿粉为凝胶剂，水与凝胶剂的重量 比为 0.30-0.31，减水剂和凝胶 剂的质量比为 1.8~2.2:100。

所述水泥为 525标号， 比表面积为大于 330m ² /kg， 3天的抗压强度不小于 32Mpa, 28天的抗压强度不小于 61Mpa。

所述石子的粒径为 5~25mm， 泥块含量不超过 1%， 压碎指标小于 8。

所述沙子的细度模数为 2.6~3.0， 含泥量不超过 0.9%。

所述减水剂的砼减水率不小于 25%。

所述矿粉的 7天活性指数不小于 95， 28天活性指数不小于 105。

作为一种实施例， 它的原料和配比为：

水 135重量份数；

水泥 315重量份数；

矿粉 135重量份数； 沙子 605重量份数；

减水剂 9.5重量份数。

所述矿粉和水泥的重量比为 3:10。

本发明进一步提出了上述预应力防腐管桩的制 作方法， 它包括如下步骤：

( 1 ) 按照配比将上述原料投入到强制式搅拌机中， 搅拌 2~3分钟， 使混凝 土的塌落度达到 3~5cm;

(2) 通过布料车将搅拌好的混凝土装入安装有钢筋 笼骨架的模具中， 布料 完成后进行预应力张拉， 张拉力为预应力钢筋总强度的 78%~82%；

( 3 ) 封闭模具， 经静置、 慢速离心、 中速离心和高速离心四个阶段， 直到 管桩成型；

(4) 进行两次蒸汽养护， 首先带模进入养护池， 养护温度为 85~90°C， 时 间为 3.5~4.5小时，脱模强度不小于 55Mpa;随后进行脱模养护，升温至 175~185 。C ， 恒温恒压养护， 压力为 0.9~lMpa， 养护时间为 5.5~6.5小时；

( 5 ) 经 2~3小时将温度均匀降低到室温， 拉出并吊装。

在离心工艺中， 所述慢速离心的转速为 75~80r/min,时间为 2~3分钟， 所述 中速离心的转速为 220~240r/min,时间为 1~2 分钟， 所述高速离心的转速为 480~550r/min, 时间为 4~6分钟。

有益效果： 本发明的预应力防腐管桩能够在沿海和盐湖地 区使用， 耐腐蚀性 强， 使用寿命长， 大大降低了维护费用。

附图说明

图 1为本发明的横向示意图；

图 2为本发明的纵向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，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。

实施例 1按照重量份数配制管桩原料： 水泥 350份； 矿粉 100份； 沙子 650 份； 石子 100份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.30， 减 水剂和凝胶剂的质量比为 1.8:100。

实施例 2按照重量份数配制管桩原料： 水泥 360份； 矿粉 90份； 沙子 700 份； 石子 105重量份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.30， 减水剂和凝胶剂的质量比为 1.8。

实施例 3按照重量份数配制管桩原料： 水泥 380份； 矿粉 110份； 沙子 600 份；石子 120重量份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂，水与凝胶剂的重量 比为 0.31， 减水剂和凝胶剂的质量比为 2.0:100。

实施例 4按照重量份数配制管桩原料： 水泥 400重量份； 矿粉 110重量份； 沙子 700重量份； 石子 115重量份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的 重量比为 0.30， 减水剂和凝胶剂的质量比为 2.0:100。

实施例 5按照重量份数配制管桩原料：水泥 420份； 矿粉 100份；沙子 600 份； 石子 114重量份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.305， 减水剂和凝胶剂的质量比为 2.1:100。

实施例 6按照重量份数配制管桩原料： 水泥 450份； 矿粉 90份； 沙子 600 份； 石子 120重量份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.30， 减水剂和凝胶剂的质量比为 2.2:100。

实施例 7按照重量份数配制管桩原料：水泥 430份；矿粉 110份；沙子 700 份； 石子 110份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.31， 减 水剂和凝胶剂的质量比为 1.9:100。

实施例 8按照重量份数配制管桩原料：水泥 380份；矿粉 100份；沙子 650 份； 石子 110份； 其中水泥和矿粉为凝胶剂， 水与凝胶剂的重量比为 0.31， 减水 剂和凝胶剂的质量比为 2.0:100。

实施例 9按照重量份数配制管桩原料： 水 135重量份数； 水泥 315重 量份数； 矿粉 135份； 沙子 605份； 减水剂 9.5份。

在上述各实施例中， 原料的参数要求是： 水泥为 525标号， 比表面积为大于 330m ² /kg, 3天的抗压强度不小于 32Mpa， 28天的抗压强度不小于 61Mpa。 石 子为粒径为 5~25mm， 泥块含量不超过 1%， 压碎指标小于 8。 沙子为细度模数 为 2.6~3.0， 含泥量不超过 0.9%。 减水剂的砼减水率不小于 25%。 矿粉的 7天活 性指数不小于 95， 28天活性指数不小于 105。 每个实施例包括 3个平行组。

用下述方法将上述各组原料制作成管桩：

1、 按照配比将上述原料投入到强制式搅拌机中， 搅拌 2~3分钟， 使混凝土 的塌落度达到 3~5cm;

2、 通过布料车将搅拌好的混凝土装入安装有钢筋 笼骨架的模具中， 布料完 成后进行预应力张拉， 张拉力为预应力钢筋总强度的 78%~82%；

3、 封闭模具， 经静置、 慢速离心、 中速离心和高速离心四个阶段， 直到管 桩成型； 在离心工艺中， 慢速离心的转速为 75~80r/min,时间为 2~3分钟， 中速 离心的转速为 220~240r/min,时间为 1~2分钟， 高速离心的转速为 480~550r/min， 时间为 4~6分钟。 4、 进行两次蒸汽养护， 首先带模进入养护池， 养护温度为 85~90°C， 时间 为 3.5~4.5小时， 脱模强度不小于 55Mpa; 随后进行脱模养护， 升温至 175~185 。C ， 恒温恒压养护， 压力为 0.9~lMpa， 养护时间为 5.5~6.5小时；

5、 经 2~3小时将温度均匀降低到室温， 拉出并吊装。

根据 GB/T50082-2009标准对本发明的各实施例得到的管� ��进行检测， 包括 氯离子扩散系数检测、 硫酸钠溶液进行抗硫酸盐侵蚀检测和抗水渗透 性能检测。

实验结果表明上述各实施例得到的管桩的 28d氯离子扩散系数小于 3 X 10_ ¹² m ² /S, 抗硫酸盐侵蚀等级高于 KS120, 抗渗等级均达到 P12

发明人还研制了一种防腐剂还是由比表面积 400m ² /kg以上的 30-60份矿渣、 5-15份硬石膏、 25-40份粉煤灰、 1-8份石灰石、 5-20份沸石、 5-10份的硫酸铈 和 5-10份的硫酸铈混合而成的， 以上份数均指重量份数。 防腐剂的加入量为混 凝土原料总量的 1-15%。 这种防腐成分具有高比表面积、 高硅、 高铝、 高活性， 与水泥适当匹配具有 "微粉填充效应"， 能提高混凝土的砼的密实度， 从而提高 抗折、 抗压强度， 尤其是能在易被侵蚀的铝酸盐化合物上覆盖了 一层 C-S-H 凝 胶的保护膜， 达到了抗海水侵蚀、 抗氯离子渗透， 抗冻的效果。

图 1和图 2分别为本发明的横向和纵向示意图。本发明� �防腐管桩的具体结 构为空心圆柱形方桩。 图 1所示为一种圆柱形空心桩， 壁厚 L在 90至 130 内径 D为 300-600mm， 预应力钢筋 1的数量为 8_12根， 在桩体内均匀分布。

图 2为本发明的一种切角桩的纵向示意图， 从图上可见固定于桩体一端的 端板 3和包箍 4， 螺旋箍筋 2沿纵向形成加密区 L1和非加密区 L2， 其中螺旋箍 筋为直径大于等于 5 的冷拔丝碳钢丝。