浅谈免压蒸PHC管桩生产技术.pdf

2 0 1 2年第 8 期 8月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI N A C ONC RE T E AND C E MEN T P RODUC 2 01 2 No 8 Au g us t 浅谈免压蒸 P H C管桩生产技术 何友林 李 龙 魏 宜龄 广东三和管桩有限公司 5 2 8 4 1 4 摘 要 介绍 了国内免压蒸 P HC 管桩 生产技术的三种技术路线和 日本免压蒸 P HC管桩生产技术 的发展情 况 并对 目前 国内免压蒸 P HC管桩研 究工作应深入研 究的几个方面进行 了讨论 关键词 免压蒸 P HC管桩 耐久性 低碳 Ab s t r a c t T h e t h r e e t e c h n ic a l r o u t e s o f n o n a u t o c l a v e d P HC p il e s p r o d u c t io n t e c h n o l o g y in C h in a a n d t h e d e v e l o p me n t o f P HC p i l e s p r o d u c t io n t e c h n o l o g y in J a p a n a r e i n t r o d u c e d An d s e v e r a l i n d e p t h s t u d y a s p e c t s a b o u t n o n a u t o c l a v e d P HC p il e s p r o d u c t io n t e c h n o l o gy in C h in a a r e d is c u s s e d Ke y wo r d s N o n a u t o c l a v e d P HC p il e s Du r a b il it y L o w c a r b o n 中图分类号 T U 5 2 5 文献标识码 A 文章编 号 1 0 0 0 4 6 3 7 2 0 1 2 0 8 3 8 0 2 0前 言 随着国家 十二五 规划的实施 低碳经济战略 将会得到进一步深化 建材行业为了 自身的可持续 发展和国家节能减排 的要求 需要我们 围绕低碳经 济战略 展开深入的科学研究和技术改造 P HC管 桩是现阶段应用最为广泛 的基础建设材料之一 但 其在生产过程中却存在能耗较大的问题 P H C管桩 产 品在生产过程 中通 常采用常压蒸汽养护和高压 蒸汽养护相结合的二次养护工艺 以提高生产效 率 使产品在短时间内达 到高强度等使用性能要 求 P H C管桩厂一般都采用锅炉烧煤来产生蒸汽 且二次养护工艺需要大量饱和蒸汽 能耗较大 据 统计 每 I n管桩在养护过程中约消耗 4 k g 标煤 以 此推算 全国每年管桩生产中约消耗 1 2 0万 t 标煤 免压蒸技术是节能减排的有效措施之一 该技 术免除了高压蒸汽养护工序 只需经过常压养护一 次养护工艺便可实现 P HC管桩的生产 其产 品的一 些力学性能和耐久性能 可达到甚至超过常规二次 养护的管桩产 品 因此 应用该技术不但可节约大 量养护能源和设备投资 而且还可实现管桩的安全 生产 1 国内免压蒸P H C管桩生产技术路线 我 国免压蒸 P HC管桩生产技术路线可归结为 以下三 种 1 使用活性掺合料 蒋元海 在混凝 土配合 比中掺加 1 0 0 2 0 0 k g m 活性掺合料 其成分由 8 5 9 5 的磨细粒化高炉矿 渣和 1 5 5 的磨细石膏组成 经过一次常压蒸气 一 3 8一 养护即可生产 P H C管桩 采用这种方法制作管桩 可节省能源 减轻建厂投资 具有较好的技术经济 效益 卢迪芬嘲 等研制了一种免压蒸 P HC管桩掺合 料 其主要成分是粉煤灰 矿渣和少量激发剂 以 3 0 替代水泥 蒸养 1 4 h 可满足管桩产品力学性能 要求 马 国宁 3 1等发明了一种 P HC管桩水泥 由 3 5 9 0 熟 料 0 6 0 矿 粉 0 2 0 粉 煤 灰 5 2 0 功能性掺合料组成 功能性掺合料可 由以下五 种方法混合得到 由硬石膏和铝厂赤泥按 1 9混 合 由硬石膏和化铁炉渣按 5 5混合 由硬石膏 和水泥窑灰按 3 7混合 由硬石膏 化铁炉渣 水 泥窑灰按 2 4 4混合 由硬石膏 化铁炉渣 铝厂 赤泥及水泥窑灰按 5 1 2 2混合 虽然是水泥发明专 利 但也可以归人采用活性掺合料制备免压蒸 P HC 管桩的技术中 2 使用高性能减水剂 童常荣 4 1 发 明了一种管桩混凝土塑化剂 在不 改变其它工艺的条件下 可省去压蒸工艺 生产出 的管桩可达到 P HC管桩的力学性能要求 该塑化剂 由 3 3 9 6 0 2 的 聚 羧 酸 减 水 剂 3 2 4 O 的 链 烷醇胺 3 2 2 5 6 5 的硝酸盐 亚硝酸盐或硫氢酸 盐和 4 3 5 6 的有机低级醇制成 3 同时使用活性掺合料与高性能减水剂 冯乃谦 则 同时使用复合超细粉和复配减水 剂 只经蒸养工艺便制造 出了抗 冲击韧性好 耐久 性好的 P H C管桩 混凝土的配合 比为硅酸盐水泥 复合超细粉 砂 碎石 水 复配减水剂 1 2 1 4 3 4 2 7 2 9 5 0 5 1 3 2 3 6 0 4 0 5 复合超细粉 何友林 李龙 魏宜龄 浅谈免压蒸 P H C管桩生产技术 由微珠超细粉和沸石超细粉组成 且微珠超细粉 沸 石超细粉 7 8 1 复配减水剂 由萘系减水剂 氨基 磺酸盐减水剂和天然沸石粉组成 萘系减水剂 氨基 磺酸盐减水剂 天然沸石粉 1 2 l 目前 虽然我 国 P H C管桩免压蒸技术 已取得了 一 定 的成果 但真正在生产中实 际应用的还极少 生 产稳定性也不够 且混凝土强度等级仍停 留在 C 8 0等级上 与国外先进技术相 比还存在较大差距 最主要 问题还在于掺合料 的生产厂家较少 材料成 本较高 从而制约了该技术的实际应用 2 日本免压蒸 P H C管桩生产技术的发展情况 日本是 P HC管桩混凝土配制技术较先进的 国 家 在 1 9 7 0 1 9 8 5年 他们大量使用高压釜 采用二 次养护工艺 混凝 土的强度等级为 C 8 5 在 2 0世纪 7 0年代末期 用掺合料 的免压蒸技术问世 但价格 较高 之后 随着免压蒸用掺加材料的种类及供应 厂家不断增多 约 5 0 左右的厂家 已不用高压釜 随着大直径管桩 和竹节桩 等管桩 种类的增加及高 性能混凝土技术 的进步 采用免压蒸混凝 土技术所 得到 的管桩混凝土 的强度 等级朝 着 C 1 0 5 C1 2 3超 高强度管桩发展 随着建筑基础施工工法的发展 植桩工法和 中掘法 已趋于成熟 超高强免压蒸大 口 径的管桩产 品也将成为一种趋势 在 日本 免压蒸 P HC管桩混凝土技术的发展进 步与掺合料和高效减水剂技术的发展息息相关 其 中 萘系减水剂使用较多 C 8 5管桩混凝土采用的多 是萘系减水剂和磨细石英砂掺合料 C 1 0 5管桩混凝 土采用的是矿粉和石膏掺合料 结合使用萘系减水 剂 C 1 2 3管桩混凝土采用 的是硅灰掺合料 结合使 用萘系或聚羧酸减水剂 C1 0 5 C 1 2 3管桩混凝土离 心成 型后基本不会 产生余 浆 减少了对环境 的污 染 是一种环保型的管桩产品 3讨论 及展 望 由于我 国 目前管桩生产 技术水平与 国外 的先 进技术仍存较大差距 除了 C 8 0的管桩混凝土技术 外 我们仍应继续探索 C1 0 5和 C 1 2 3超高强管桩混 凝土技术 逐步缩小与 日本等先进国家的差距 1 在生产工 艺研究方 面 目前研究 的只是管 桩混凝土材料本身 而缺乏对管桩生产工艺方面的 研究 由于管桩混凝土采用离心成型工艺 与振动 成型混凝土在成型工艺上有区别 将高性能混凝土 技术简单移植到管桩生产上来 显然不 能得到一个 最佳效果 因此 有必要在混凝土材料发生改变后 对管桩 的离心工艺进行研究 以期达到最佳效果 目前 国标 中采用振动成型的立方体试块来评价管 桩混凝 土的强度 笔者认为 这一评 价方法还值得 探讨 2 在掺合料研究方 面 我们仍 然可尝试 用硅 灰 偏高岭土 超细矿粉 超 细粉煤灰 超细石灰石 粉等粉体材料 配合使用高效减水剂来快速提高管 桩混凝土早期强度 以满足工业化生产和严酷工程 环境的要求 3 在生产管理 方面 免压蒸 混凝土配合 比通 常要求较低的水灰 比 这就给生产管理提 出了较高 的要求 因此 对技术管理人员进行相关培训就显 得非常必要 此外 免压蒸混凝土管桩生产上仍然 需要对新拌混凝土的控制参数进行深入研究 将技 术进行数据化 以利于规模生产的质量控制 4 在管桩混凝 土 的耐久性研究方面 虽然做 了大量 的研究工作 但仍需进行深入的研 究 尤其 是要进行工程实例方面的应用研究 主要指强腐蚀 环境中的应用研究 为管桩产品不断扩大的应用地 域提供技术支持 有力说服各方接受高耐久性的管 桩产 品 5 在管桩产品研发方面 对管桩混凝土材料 耐久性研究的同时 不能忽视管桩产品接头 的防腐 蚀研究工作 只有两者兼顾才能有效拓宽管桩产品 的应用领域和范围 使管桩行业得到持续健康的发 展 6 在免压蒸管桩产 品的工程应用方 面 应增 加强腐蚀环境条件下的应用研究 积累更多数据 不 断拓 宽 管桩 的应 用领域 参 考 文 献 1 蒋元海 预 应力高强混凝 土管桩免压蒸 生产制作方 法 中 国 0 2 l 3 8 1 6 3 1 P I 2 o o 3 一 o 4 1 6 2 卢迪 芬 胡 海鹏 王秀龙 等 免压 蒸高性 能混凝 土管 桩掺 合料 的试 验研究 J 1 混凝土 2 0 0 7 4 8 0 8 2 3 马 国宁 俞枢 根 施浩 洋 等 一种 P H C管桩 水泥及 其制造 方法 中国 2 0 0 8 1 0 1 3 4 4 1 1 4 P I 2 0 0 9 0 1 1 4 童常荣 混凝 土管桩 塑化剂及其 制备方 法和利 用其生产 管桩的方法 中国 2 2 0 0 8 1 0 0 2 1 8 8 1 X P 2 0 0 9 0 1 2 1 5 冯乃谦 陈乐雄 叶浩文 高性能与超 高性能混凝土管桩 的 研发 与应 用 J 混凝土与水泥制 品 2 0 1 0 1 2 2 5 2