本發(fā)明涉及一種免蒸壓預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁（PHC)技術(shù)，特別是利用鎳礦礦渣砂制備的免蒸壓預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁及其方法。

背景技術(shù)：

在隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生活水平質(zhì)量不斷的提高，資源保護意識不斷的增強，對生活環(huán)境訴求逐漸增加，近年來保護自然環(huán)境、資源優(yōu)化利用、尋求人與自然和諧的可持續(xù)發(fā)展理念重大課題，已經(jīng)提出來了，建筑業(yè)以后的發(fā)展條件必然是保護環(huán)境滿足人類的需求，研究和開發(fā)能最有效和最少消耗資源并能與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的技術(shù)，選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型和科學(xué)先導(dǎo)型的發(fā)展方式，走可持續(xù)發(fā)展道路，是歷史發(fā)展的必然。

目前傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土高強管樁生產(chǎn)中先將膠凝材料和粗細骨料在攪拌機在混合攪拌，經(jīng)過混凝土成型離心工藝、采用常壓蒸汽養(yǎng)護工藝進行常壓蒸汽養(yǎng)護再進行蒸壓養(yǎng)護形成托勃莫來石結(jié)晶體達到C80強度要求，傳統(tǒng)生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁存在需要解決的問題：

1、傳統(tǒng)蒸壓養(yǎng)護煤耗太高空氣污染大，高壓蒸壓養(yǎng)護每米管樁需要消耗3公斤5000大卡標準燃煤產(chǎn)生7.5公斤二氧化碳；

2、傳統(tǒng)蒸壓養(yǎng)護高壓容器使用不安全，管樁高壓蒸壓養(yǎng)護有操作人員安全事故傷亡發(fā)生；

3、傳統(tǒng)自然資源粗細骨料砂石總有開采完的那一刻；

4、傳統(tǒng)生產(chǎn)高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁需要高品質(zhì)粗細骨料和膠凝材料，高品質(zhì)資源總有開采完的那一刻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種免蒸壓PHC預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁技術(shù)，該技術(shù)生產(chǎn)PHC預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁只采用常壓蒸汽養(yǎng)護和自然條件養(yǎng)護，不需要高壓蒸壓養(yǎng)護達到PHC預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁設(shè)計要求，不但降低了生產(chǎn)成本、保護了環(huán)境，還合理利用了工業(yè)礦渣尾礦，同時也提高了預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁綜合性能。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題采用技術(shù)方案是：

一種免蒸壓的預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，該混凝土包含膠凝材料、聚羧酸高效減水劑和粗細骨料及水。其中，膠凝材料由水泥和礦粉組成，占混凝土總質(zhì)量的15～20%，聚羧酸高效減水劑減水率高于25%，占混凝土總質(zhì)量的0.2~0.5%；粗細骨料包括粗骨料和細骨料，粗骨料為5~25mm連續(xù)級配花崗巖碎石，占混凝土總質(zhì)量的45~55%；細骨料為細度模數(shù)2.5~3.2的鎳礦礦渣砂，占混凝土總質(zhì)量的25~30%，水占混凝土總質(zhì)量的5.0～6.0%。

進一步的，膠凝材料中水泥和礦粉各占膠凝材料質(zhì)量的60～80%和20～40%。

進一步的，本發(fā)明采用的水泥為普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。

進一步的，本發(fā)明采用的礦粉為S95級礦粉。

進一步的，本發(fā)明采用的粗骨料的壓碎值為8%、針片狀含量為4%、含泥量為0.8%。

進一步的，本發(fā)明采用的鎳礦礦渣砂是將鎳礦礦渣經(jīng)機械加工達到細度模數(shù)為2.7。

本發(fā)明所述的免蒸壓的預(yù)應(yīng)力混凝土高強管樁采用如下步驟制備：按比例取膠凝材料、聚羧酸高效減水劑和粗細骨料及水在攪拌機內(nèi)拌合均勻，經(jīng)過混凝土成型離心成型、靜置，在養(yǎng)護溫度為80±5℃的條件下常壓蒸汽養(yǎng)護6小時以上，然后在自然條件下自然養(yǎng)護7天即得到所述的混凝土高強管樁。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.本發(fā)明制備的混凝土高強管樁抗壓強度大于85MPa，外觀質(zhì)量、尺寸偏差和力學(xué)性能等均符合國家管樁標準要求；

2.本發(fā)明利用鎳礦礦渣砂制備免蒸壓預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁，降低了生產(chǎn)成本、同時也保護了環(huán)境，合理利用了工業(yè)礦渣尾礦。

3.為管樁企業(yè)安全生產(chǎn)提供必要保障，避免蒸壓釜安全事故的發(fā)生。

具體實施方式

實施實例1：

取94公斤礦粉和374公斤水泥組合成膠凝材料，再取10公斤減水劑、650公斤鎳礦礦渣砂和1320公斤碎石、142公斤水，各組分占混凝土總量比例為：礦粉3.63%、水泥14.44%、減水劑0.39%、鎳礦砂25.10%、碎石50.97%、水5.48%，將取料按計量數(shù)據(jù)投入到攪拌機內(nèi)均勻攪和，經(jīng)過混凝土成型離心成型、靜置1.5小時，在養(yǎng)護溫度為80±5℃的條件下常壓蒸汽養(yǎng)護6小時，然后進入堆場場地在自然條件下養(yǎng)護7天可以達到PHC高強混凝土管樁的設(shè)計要求。

實施實例2：

取141公斤礦粉和329公斤水泥組合成膠凝材料，再取10公斤減水劑、670公斤鎳礦礦渣砂和1300公斤碎石、140公斤水，各組分占混凝土總量比例為：礦粉5.44%、水泥12.70%、減水劑0.39%、鎳礦砂25.87%、碎石50.19%、水5.40%，將取料按計量數(shù)據(jù)投入到攪拌機內(nèi)均勻攪和，經(jīng)過混凝土成型離心成型、靜置1.5小時，在養(yǎng)護溫度為80±5℃的條件下常壓蒸汽養(yǎng)護6小時，然后進入堆場場地在自然條件下養(yǎng)護7天可以達到PHC高強混凝土管樁的設(shè)計要求。

實施實例3：

取188公斤礦粉和282公斤水泥組合成膠凝材料，再取10公斤減水劑、709公斤鎳礦礦渣砂和1261公斤碎石、140 公斤水，各組分占混凝土總量比例為：礦粉7.25%、水泥10.91%、減水劑0.39%、鎳礦砂27.30%、碎石48.61%、水5.40%將取料按計量數(shù)據(jù)投入到攪拌機內(nèi)均勻攪和，經(jīng)過混凝土成型離心成型、靜置1.5小時，在養(yǎng)護溫度為80±5℃的條件下常壓蒸汽養(yǎng)護6小時，然后進入堆場場地在自然條件下養(yǎng)護7天可以達到PHC預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁的設(shè)計要求。

上述實施例1-3制得的PHC抗壓強度大于85MPa，外觀質(zhì)量、尺寸偏差和力學(xué)性能等均符合國家管樁標準要求。

對比例：

取188公斤礦粉和282公斤水泥組合成膠凝材料，再取10公斤減水劑、709公斤黃砂和1261公斤碎石、140公斤水，各組分占混凝土總量比例為：礦粉7.25%、水泥10.91%、減水劑0.39%、黃砂27.30%、碎石48.61%、水5.50%，將取料按計量數(shù)據(jù)投入到攪拌機內(nèi)均勻攪和，經(jīng)過混凝土成型離心成型、靜置1.5小時，在養(yǎng)護溫度為80±5℃的條件下常壓蒸汽養(yǎng)護6小時，然后進入堆場場地在自然條件下養(yǎng)護7天可以達到PHC預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁的設(shè)計要求。

上述對比例制得的PHC抗壓強度在80-81MPa左右，外觀質(zhì)量、尺寸偏差和力學(xué)性能等均符合國家管樁標準要求。