矿粉对phc管桩强度的影响与应用

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1、矿粉对PHC管桩强度的影响与应用徐跃（江苏东浦管桩有限公司江苏连云港222346）【摘要】传统高强混凝土管桩单纯采用水泥为胶凝材料，而随着矿物掺合料的兴起，管桩行业也开始使用磨细砂、矿渣粉、粉煤灰等做为胶凝材料应用在管桩中。论文主要通过试验验证矿粉掺入对高强混凝土管桩强度的影响，并确定最佳掺量范围，降低生产成本，节约资源，提高经济效益。?.jyqkentforcementitiousmaterials，andineraladmixtures，Pilesindustryhasalsostartedusinggroundsand，slagpoentitiousmaterialsa

2、susedinpipepile.Thispapermainlythroughthetestofslagincorporationimpactonthestrengthofhighstrengthconcretepipeanddeterminethebestdosagerange，loproveeconomicefficiency.【Keyic1.前言（1）PHC管桩在中国发展二十余年，目前产业规模已接近饱和，管桩企业为了寻求生存，降低生产成本，不断尝试研发新的替代性材料。同时，国家开始支持绿色建材的使用，给粉煤灰和矿粉的推广带来了新的契机。矿粉是由炼铁厂排出的水淬矿渣属于工业

3、废渣，其化学成分以二氧化硅、氧化铝和少量的氧化铁为主，且因其在冷却属于急冷的过程，各组分的晶核结构具有不定性，故有一定的活性，经磨细后成为具有一定细度和级配的微粉，掺入混凝土中能够使混凝土的多项性能指标得以改善。?（2）此外，矿粉价格相比水泥便宜，掺入一定量矿粉还可以降低企业成本，提高经济效益。本文通过试验的方法，分析掺量对混凝土强度的影响，借以获得最佳取代比例，在保证混凝土强度和可操作性的前提下，获得较为经济的配比。2.试验材料2.1水泥。2.5矿粉。采用连云港长固S95矿粉，其技术指标如表5。3.试验条件混凝土搅拌采用试验室小型搅拌机，每次搅拌方量为15L。试件采用100

4、*100*100mm非标准试模制作，在实验室振动成型。养护条件分常压养护和高压养护，常压工艺为升温1.5H，恒温3.5H，恒温温度90度；高压工艺为升压2H，恒压4H，恒压压力1.0MPa，降压2H。4.实验过程与结果分析4.1配合比设计。配比设计依据JGJ55-2011《混凝土配合比设计规程》，由于我们水泥采用PO52.5水泥，自身含有18%掺合料，所以本次试验选用10%与15%和基准水泥做比较，实验配合比见表6。?4.2脱模强度比较与分析。?4.2.1混凝土脱模强度见表7。?4.2.2通过以上统计，我们可以得出结论：?（1）从强度平均值看，15%矿粉>10%矿粉&g

5、t;纯水泥，15%矿粉强度与10%矿粉强度相差2MPa。?（2）从方差方面看，10%矿粉最小为2.5MPa，纯水泥其次为3.3MPa，15%矿粉最后为4.6MPa。?（3）从脱模强度大于60MPa看，10%矿粉全部达到，而纯水泥只有两组达到，15%矿粉则有三组达到。?4.3天强度比较与结果分析。?4.3.1混凝土3天强度如表8。?4.3.2通过以上统计数据，我们得出：?（1）从平均值角度，12%矿粉>10%矿粉>纯水泥。?（2）从方差方面看，纯水泥波动最小，10%矿粉波动较小，12%矿粉波动较大。?（3）从强度大于60MPa看，掺加矿粉强度均满足C60等级，纯水泥

6、有一组未达到C60等级。?4.4蒸压强度比较与结果分析。?4.4.1混凝土蒸压强度见表9。?4.4.2通过以上数据统计，得出以下判断：（1）从平均值看，15%矿粉强度最高，10%矿粉强度其次，纯水泥强度最低。（2）从方差看，10%矿粉波动最小，纯水泥波动其次，15%矿粉波动最大。（3）从强度大于80MPa看，三组配比强度值均大于80MPa。?4.5本章小结。通过纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、三天强度、压蒸强度的比较，我们可知，矿粉做为矿物掺合料，在一定掺量范围内，随着矿粉掺量的增加，混凝土强度也随着增加（见图1）。三者强度均能满足生产需求，但考虑成本与方差，我们选

7、择10%矿粉掺量配比为本次试验最佳配比。5.经济效益（1）通过近一个月试验，掺10%矿粉对混凝土管桩强度并无影响，并可以产生较好的经济效益，两种配比成本比较见表10。??（2）通过掺加10%矿粉，一方混凝土可降低成本7.955元，按照企业一年生产混凝土20万方，则一年可节约成本159.9万元。6.总结（1）综合以上纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、3天强度、蒸压强度三方面对比，对某一强度等级的混凝土存在矿粉掺量最佳掺量值，材料结合混凝土生产实际，本次最佳胶凝材料比例为水泥：矿粉=387：43为最