摘 要

我国管桩产量经过多年的高速增长，成为管桩生产与应用的大国。但现在大部分工厂生产出来的管桩都会出现内部水泥砂浆富余，内壁出现明显分层的现象。这对于水泥的强度、耐久性等性能是不利的。为了解决这个问题，本课题采用抛填骨料的技术在管桩生产的过程中加入占体积百分率5%~15%的粗骨料，并测试成型管桩的抗压强度、劈裂抗拉强度和氯离子的电通量。

研究发现，进过抛填骨料工艺生产的管桩，粗骨料在其内部形成嵌锁型分布，砂浆富余系数降低，内壁分层的现象减少。经过实验测出混凝土的性能，发现其抗压强度、劈裂抗拉强度都随着粗骨料抛填量的增加而提高；混凝土内部的微裂纹减少，抗离子渗透的性能也得到了改善。实验还分析了抛填骨料工艺成型混凝土的每方成本价格，发现其成本比普通混凝土低，而且减少了水泥的使用，具有很好的经济效益与环境效益。

关键词：抛填骨料混凝土；预应力管桩；力学性能；电通量；经济分析

Abstract

Piles of production after years of rapid growth, Our country become a great nation of piles production and application. But now most of the factory produced pile will appear inside the cement surplus, wall obvious stratification phenomenon. This strength and durability properties of cement is disadvantageous. To solve this problem, this paper uses Filled aggregate technology into account for 5% to 15% volume fraction of coarse aggregate in Piles production process, and test the molding pile of compressive strength, splitting tensile strength and chloride ion electric flux.

The study found, had thrown into the fill pile of aggregate production, the formation of coarse aggregate interlocking Distribution, mortars surplus coefficient decreases, the inner wall of the phenomenon in its internal stratification reduction. After the experimentally measured properties of concrete, found that the compressive strength, splitting tensile strength increase as the coarse aggregate content increased with filling; concrete internal microcracks reduction, anti-ion permeation performance has also been improved. It was also analyzed the cast molding process to fill concrete aggregate cost price per square found at considerably lower costs than conventional concrete, but also reduce the use of cement, with good economic and environmental benefits.

Key words: SFCA concrete; PHC; Mechanical properties ; electric flux; economy analysis

目录

摘要 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

Abstract ………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

第一章 绪论 …………………………………………………………………………………………………………………………………..1

1.1研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 国内外研究现状 2

1.3.1 粗骨料嵌锁型混凝土研究进展 2

1.3.2 离心成型工艺研究进展以及存在的问题 5

1.4 技术路线 6

第二章 实验原材料与实验方法 …………………………………………………………………………………………………….8

2.1原材料及配合比设计 8

2.1.1 胶凝材料 8

2.1.2 细集料 10

2.1.3 粗集料 11

2.1.4 外加剂 12

2.1.5 拌合用水 12

2.1.6 实验配合比设计 13

2.2 实验方法 14

2.2.1混凝土力学实验 14

2.2.2混凝土电通量实验 14

第三章 结果分析 …………………………………………………………………………………………………………………………15

3.1 力学性能 15

3.1.1 抗压强度 15

3.1.2 劈裂抗拉强度 17

3.2耐久性能 18

3.3 混凝土表层浮浆对比 20

3.4经济分析 22

第四章 结论 …………………………………………………………………………………………………………………………………24

参考文献 ……………………………………………………………………………………………………………………………………….25

致谢 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………26

第一章 绪论

1.1研究背景

预应力混凝土管桩是采用先张法预应力工艺，再经过离心成型方法成型，最后用常压蒸养和高温高压蒸养制成的一种圆管形钢筋混凝土预制桩。人们常常按混凝土强度等级将管桩分为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC),其中PHC管桩的强度较高，一般强度能达到80MPa。随着现代管桩生产技术的不断发展与成熟，管桩产品现在已经得到了人们广泛的认可,而且管桩产品还具有经济实用、适应性强、施工方便等其它优点，所以管桩在工业建筑、民用建筑、港口码头、水利、铁路、桥梁等建筑工程中得到了广泛的应用^[1]。

虽然现在的管桩技术取得了快速发展，但在改变生产方式，提高管桩耐久性、工作性，寻找节能减排技术等方面还存在着很大的发展空间。而且现在不少管桩工厂生产出来的管桩产品，其管桩内壁结构仍不尽人意，水泥砂浆会因为离心成型过程离心力的作用下大量分布在管桩内壁，使管桩内壁砂浆层厚度普遍偏大（达15mm左右），出现砂浆层与混凝土层的分层现象。离心成型导致的混凝土结构分层问题现在已经越来越受到人们的关注。