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免蒸压管桩混凝土的试验研究摘要：免蒸压管桩生产是管桩行业的未来发展方向，本文通过优选掺和料和优化混凝土配比试验，得出免蒸压管桩混凝土基础配比参数：水胶比＜0.23、胶材用量≥470 kg/m3、砂率36%、聚羧酸减水剂掺量（10%浓度）3.2%~3.6%，由此配制出的混凝土能满足5d强度大于90MPa的设计要求，在此基础上进行了管桩的免蒸压试生产。
本文的试验结果表明管桩的免蒸压生产技术是可行的。
关键词：PHC管桩免蒸压混凝土预应力混凝土管桩（PHC管桩）由于其单桩承载力高，穿透能力强，施工方便，节省工程造价，在我国建筑工程中得到越来越多的应用。
随着我国基础设施建设的快速发展，管桩企业也随之快速发展，到2011年，全国已经有管桩生产企业500余家，成为全球生产、应用 PHC 管桩最多的国家。
现有的PHC 管桩生产采用两段式的养护工艺，即常压蒸养和高压蒸养。
该工艺可使管桩短期内达到设计强度，提高生产效率，但同时也存在诸多弊端：1）压蒸养护工艺使混凝土内部结构形成速度加快，晶体结构中粗大晶粒占大多数，导致内部晶胶比偏大，混凝土脆性大，长期耐久性差[2]；2）混凝土的压蒸养护工艺能耗占管桩生产成本 7%-20% 左右，大量消耗不可再生的煤、石油等资源[2]；3）高压蒸养需要大型高压釜，设备投入大、维修成本高、生产安全性差。
随着我国低碳节能经济发展模式的提出，高压蒸养工艺正逐步受到限制，因此发展免压蒸工艺是众多管桩生产企业面临的迫切问题。
本文从混凝土配制技术出发，通过优选原材料和优化混凝土配合比，使得配制的混凝土带模养护8小时，5d强度达到90MPa，并进行免蒸压管桩的试生产。
1.原材料及试验方法1.1原材料（1）水泥：P.Ⅱ42.5R硅酸盐水泥，华润水泥（平南）有限公司生产。
水泥物理力学性能见表1（2）砂：中砂，Ⅱ区，含泥量0.7%，细度模数2.8，产地：广西藤县。
（3）碎石：花岗岩碎石，新会大泽砂石厂生产。
预应力高强度混凝土管桩的应用探讨1 预应力混凝土管桩技术1. 1 预应力混凝土管桩的构造随着高层建筑的兴起，预应力的混凝土管桩技术也逐渐被建筑设计人员们所热衷，其组成部分主要有高强度的混凝土，还有钢筋骨架，一些钢结构，比如端板，桩套箍等三部。
预应力混凝土管桩是选用了先张法的，通过离心成型的预应力混凝土桩，其形状是环形的截面桩。
和其他普通的土桩比起来，这种混凝土的预应力管桩，不仅拥有绿色环保，施工效果好，以及工程中造价低廉的优点，而且这些当初设计的理论效果，也已经在很多的建设工程项目中，得到了充分的验证。
1. 2 预应力混凝土管桩所拥有的优点在不同的外直径预应力的混凝土管桩中，它们的力学性能也有非常大的差异，即使是相同的外直径管桩，根据管桩壁厚度的不同，它的桩体本身所能承载力的大小也会随之变化的。
首先混凝土这种管桩的桩长不是固定不变的，其是可以不同程度的伸长而进行随意的搭配，比如对这种持力层起伏变化非常大的地质条件，这种技术可根据实际起伏的具体情况，从而选择合适的单节桩长，以此来适应这种地层变化的客观要求，进而达到设计中想要的最佳经济效果。
第二点，混凝土管桩技术是选用工业化的生产模式，利用机械加工的技术成桩，所以在质量方面还是比较可靠，而且其桩身的强度要求也是相当的高，而且这种技术，即使是单桩的承载力，也要远大于相同规格的其他桩种，并且在施工中，还有很强的穿透土层能力。
和其他的方法相比较，这种技术成桩效果好，而且质量非常可靠，再加上沉降量小，所以基本上是可以满足工程在各种复杂多变的环境要求下施工。
2 对预应力混凝土管桩的承载力特性的分析2. 1 承载力影响因素（1）挤土效应对承载力的影响。
预应力混凝土管桩技术是属于挤土桩的类型，在施工成桩的过程中，一定会产生很强的挤土作用力，这种情况也就导致桩周围的土受到不同程度的扰动，然后再重新发生固结的作用，这些问题，在实际的操作中，不仅会让预应力混凝土桩周围的土体强度发生改变，而且混凝土桩侧面的摩擦阻力也会改变。
预应力高强混凝土管桩免压蒸生产技术要求
预应力高强混凝土管桩免压蒸生产技术要求包括以下几个方面：
1. 配方设计：混凝土配比需要根据管桩的使用要求进行设计，以确保混凝土的强度和耐久性满足要求。
同时，需要选择适当的水泥种类和矿物掺合料，以提高混凝土的强度和耐久性。
2. 原材料准备：在生产过程中，需要准备好适量的水泥、骨料、细骨料和水。
水泥应按照规定的比例配置，骨料和细骨料需要经过筛分，以确保颗粒的大小适合混凝土的配制。
3. 搅拌工艺：预应力高强混凝土的搅拌工艺需要充分搅拌，以确保混凝土中的骨料和水泥充分混合。
搅拌时间也需要控制在一定范围内，过长或过短的搅拌时间都会影响混凝土的性能。
4. 浇注工艺：在浇注过程中，需要确保混凝土均匀流动，避免出现堆积和冷却的情况。
同时，还需要注意控制浇注速度和浇注厚度，以确保混凝土的均匀性和稳定性。
5. 预应力加固工艺：在浇注完成后，需要进行预应力加固工艺。
这包括在管桩中设置预应力钢筋，并通过预应力拉力机施加预应力，以增加管桩的承载能力和耐久性。
6. 养护工艺：在预应力高强混凝土管桩免压蒸生产过程中，需要对混凝土进行养护。
养护的目的是保持混凝土的湿度和温度，以促进混凝土的强度发展和养护期后的稳定性。
综上所述，预应力高强混凝土管桩免压蒸生产技术要求包括配方设计、原材料准备、搅拌工艺、浇注工艺、预应力加固工艺和养护工艺等方面的要求。
这些要求可以保证生产出符合管桩使用要求的高强度和耐久性的预应力混凝土管桩。
免蒸压预应力高强混凝土管桩混凝土配合比研究的
开题报告
一、研究背景
随着城市发展的不断加快，基础设施建设和工程施工也日益增多。
在这些工程中，桩基是非常重要的一部分，同时混凝土管桩作为桩基的
一种重要构件，受到了越来越广泛的关注。
近年来，免蒸压预应力高强
混凝土管桩作为新型的桩基结构材料也逐渐应用于工程实践中。
混凝土管桩的质量和性能主要取决于其混凝土配合比的选择和控制。
因此，混凝土配合比的研究和优化对于提高混凝土管桩的质量和性能具
有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在探讨免蒸压预应力高强混凝土管桩混凝土配合比的选择、优化和控制，确保混凝土管桩在工程实践中具有优良的耐久性、抗压强
度和抗裂性能，提高混凝土管桩的工程可靠性和经济效益。
三、研究方法
本研究采用实验室测试和理论分析相结合的方法，通过对免蒸压预
应力高强混凝土管桩混凝土各组分的物理特性和化学反应机理的分析，
选择合适的材料比例和配合比，探讨不同混凝土配合比对混凝土管桩质
量和性能的影响，并测试混凝土管桩的强度、硬度、抗裂性等指标，评
估其工程可靠性和经济效益。
四、研究意义
本研究的结果对于深入掌握免蒸压预应力高强混凝土管桩混凝土配
合比的选择、优化和控制具有重要的理论和实践意义。
同时，本研究的
成果也可为混凝土管桩的设计、施工、监控和维护提供科学依据和技术
支持，推广免蒸压预应力高强混凝土管桩的应用，提高桩基结构的质量和性能，服务于城市发展和工程建设。
17 预应力高强混凝土管桩免蒸压技术一、技术名称：预应力高强混凝土管桩免蒸压技术二、适用范围：建材行业 预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）生产三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状预应力高强度混凝土管桩的生产过程多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。
据统计，每立方米管桩混凝土养护能耗约为40～60kgce。
四、技术内容1.技术原理通过使用特种矿物掺合料和专业外加剂，使管桩混凝土经过一次常压蒸养（6～8小时），和短期自然养护（3～7天），即可达到使用要求（混凝土强度等级为C80）。
2.关键技术特种矿物掺合料的复配和专业外加剂的选取。
要求掺合料和外加剂能够降低用水量，保持管桩混凝土的工作性，并能在短期提高管桩混凝土的强度。
3.工艺流程预应力高强混凝土管桩免蒸压技术工艺流程见图1。
图1预应力高强混凝土管桩免蒸压技术工艺流程图五、主要技术指标预应力高强度混凝土管桩的总养护能耗降低50%以上。
六、技术应用情况该技术于2009年5月通过中国建材联合会组织的“免压蒸高耐久性PHC管桩的研制”项目鉴定。
目前，已在江苏三和建设有限公司、广东三和管桩有限公司、长沙三和管桩有限公司、苏州三和管桩有限公司等进行了应用。
七、典型用户及投资效益典型用户：江苏三和建设有限公司、中交三航第三工程有限公司、中交第三航务工程局有限公司浦东分公司等典型案例1建设规模：年产PHC管桩300万m生产线。
主要技改内容：免除高压设备，降低锅炉吨位，增加原材料储存罐，主要设备为原有管桩生产线设备。
节能技改投资额712万元，建设期6个月。
每年可节能2718tce，年节能经济效益为239万元，投资回收期约3年。
典型案例2建设规模：一条直径（φ800-φ1200 mm）整节长度55mPHC管桩生产线。
主要技改内容：通过合理的混凝土原材料选择和配合比设计以及生产工艺流程的优化改进，取消高压蒸养，变二次蒸养为一次蒸养，主要设备包括新增模具2套、新增养护池1个、离心机一套。
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免蒸压预应力管桩蒸养制度的研究杨牧1,秦鸿根2,陈芳斌1,苟德胜1【摘要】摘要：蒸汽养护可加速水泥的水化，但会对水泥基材料的微观结构带来不利影响，不同的蒸汽养护制度对混凝土性能的影响不同。
文章主要研究水胶比、静置时间、升温速率、恒温时间、恒温温度对混凝土强度性能的影响，并优化蒸养制度。
结果表明：延长静置时间可明显改善混凝土的强度，较快的升温速率、较高的恒温温度和较长的恒温时间对混凝土的早期强度有利，但是对后期强度不利；在优化的蒸养制度下制备的C80免压蒸高强混凝土具有很好的力学性能和耐久性。
【期刊名称】江苏建材【年(卷),期】2013(000)005【总页数】6【关键词】免蒸压预应力管桩混凝土；蒸汽养护；力学性能；电通量0 引言混凝土预应力管桩是现阶段建材行业不可缺少的基础承重构件。
传统的管桩混凝土是低水胶比的普通混凝土，采用先蒸养再压蒸的养护工艺，其水泥用量高，对耐久性考虑不足，压蒸养护过程中消耗大量的能源。
目前管桩混凝土生产技术试图通过优化混凝土配比和采用合理的蒸汽养护技术生产免蒸压高强管桩，并通过矿物掺合料和耐腐蚀外加剂来改善其耐久性。
相对标准养护，蒸汽养护具有显著提高混凝土初期(脱模)与早期强度、加快模具周转、缩短生产周期、提高生产效率的优点，被广泛用于混凝土预制构件生产[1]。
蒸汽养护可以加速水泥的水化，但是水化产物的结构和形态会发生变化[2-3]。
在蒸养过程中，由于液相和汽相的膨胀、迁移将会给混凝土结构带来破坏作用，对强度和耐久性产生不利影响[4-6]。
为配制节能型免蒸压耐腐蚀高强管桩用混凝土，研究的思路是采用活性掺合料改善混凝土耐久性，同时通过热激发等技术激发胶凝材料的活性，提高混凝土强度。
前期试验表明，水胶比及蒸养制度对蒸养混凝土的强度有较大影响。
为此，本文着重研究水胶比、静置时间、升温速度、蒸养温度与恒温时间对免蒸压高强耐腐蚀管桩混凝土强度和耐久性的影响。
1 原材料、配合比及试验方法水泥为江南小野田PII 52.5水泥。
PHC管桩免压蒸生产工艺的研究与应用摘要：传统的PHC管桩生产工艺采用常压蒸汽养护加高压蒸养，即二次蒸养工艺。
为克服传统生产工艺导致的大量能源消耗以及高压蒸养对PHC管桩混凝土性能影响等弊端，通过大量的试验和研究，成功开发出了PHC管桩免高压蒸养生产工艺。
相比于传统高压蒸养制桩工艺，免高压蒸养工艺具有改善混凝土抗锤击性和耐久性，并具有节能环保和制桩成本低等特点。
免压蒸PHC管桩已在众多工程中获得应用，不仅简化了生产工序、提高了PHC管桩耐久性和抗锤击性等性能，而且降低了成本，保护了环境。
关键词：PHC管桩；免压蒸生产；应用一、试验准备1.1原材料a）水泥：采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，对水泥的安定性、凝结时间、强度等性能指标检测，如表1所示，其性能指标满足GB175-2007标准要求。
表1 水泥性能测试结果1.2试验方法力学性能：混凝土抗压强度、劈拉强度和弹性模量等力学性能试验按《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）的有关规定进行。
耐久性：混凝土电通量和扩散系数（RCM法）试验按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082-2009）有关规定进行。
扫描电子显微镜：采用华东理工大学日本电子光学公司JSM-5600LV低真空扫描电子显微镜观察混凝土内部结构形貌，扫描电子显微镜分辨率为3.5nm，仪器的加速电压为20kV。
1.3混凝土配合比设计采用活性较高的粒化高炉矿渣粉作为矿物掺合料，本研究选用S95粒化高炉矿渣粉作为矿物掺合料，水胶比为0.24-0.30，S95粒化高炉矿渣粉掺量为10%-30%，胶凝材料用量为480kg/m3-550kg/m3，用水量为125kg/m3-145kg/m3，砂用量为640kg/m3-730kg/m3，粗骨料用量为1100kg/m3-1200kg/m3，减水剂用量为4.0kg/m3-5.5kg/m3，并采用早强剂提高混凝土早期强度。
