浅谈机制砂在高强预应力混凝土管桩中的应用.pdf

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1、浅谈机制砂在高强预应力混凝土管桩中的应用●刘鸿权一河北建华管桩有限公司，河北邢台054100摘要：本文主要阐述了机制砂在高强预应力混凝土管桩(PHC)生产中的应用，通过相关技术试验分析，结合PHC管桩的生产工艺技术要求，总结出了机制砂的加工和物理化学性能，及其对混凝土拌合物性能的影响。根据相关管桩生产对集料的技术要求，验证了机制砂应用于管桩生产的可行性．并合理指导应用管桩生产工艺要求。关键词：机制砂高强预应力混凝土管桩技术工艺要求1机制砂的生产、性能及应用概述随着天然砂的日益减少以及不同地域受政策保护的程度，机制砂的市场

2、显现出了巨大的潜力和活力。尤其是近年来建筑市场的需求巨大，促进了砂石市场的快速发展。1．1机制砂的概念机制砂是砂(沙)的一种，主要是指通过机器破碎而形成的砂子。机制砂的原料是什么?一般而言，只要是硬度相当的石料就可以。准确来说当选用抗压强度满足要求的火成岩、变质岩、水成岩。当水利工程施工区多在野外，采用机制砂应首先考虑就地取材以节约成本，如果能结合石方开挖的弃渣则更好。用作加工机制砂的母岩，抗压强度应符合GB／T14685--2001《建筑用卵石、碎石》的规定，即饱和抗压强度：火成岩不应小于80MPa，变质岩不应小于60

3、MPa，水成岩不应小于30MPa。1．2机制砂的制备及其生产工艺随着机制砂的日益普遍广泛应用，根据不同矿石，不同用户的要求，市场上有各种加工生产机制砂的设备和工艺。大致都有“皮带输送一一一筛分⋯破碎一一一洗砂⋯成品”几个生产环节组成。在此，重点介绍一种棒磨制砂的生产工艺。棒磨制砂特男U适用于人工造砂过程中调节控制细度模数，是一种高效、节能的碎石制砂工艺，比传统制砂节能40％-50％，是目前国内较领先的一种制砂工艺。棒磨式制砂机广泛用于金属和非金属矿山及水利建材部门粉磨各种矿石或岩石。棒磨式制砂机由电机通过减速机及周边大齿

4、轮减速传动或由低速同步电机直接通过周边大齿轮减速传动，驱动筒体回转。筒体内装有适当的磨矿介质一一钢棒。磨矿介质在离心力和摩擦力的作用下，被提升到一定高度，呈抛落或泄落状态落下。被磨制的物料由给矿口连续的进入筒体内部，被运动的磨矿介质所粉碎，并通过溢流和连续给矿的力量将产品排出机外，以进行下一段工序作业。适用于湿法细碎，粗磨各种硬度的矿石及其他物料，特别适用于人工制砂过程中调节细度目数。棒磨式制砂机是砂石行业中广泛使用建筑用砂的砂石设备之一，主要用于长石、石英、河卵石等矿石原料的加工、破碎。筒体以一定的速度旋转，研磨体在摩

5、擦力和离心力的作用下上升到一定高度被抛下，使物料受到冲击研磨，达到制砂目的。2机制砂对管桩生产的影响2．1高强预应力混凝土管桩的特殊性对细骨料的要求细骨料宜采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂，细度模数宜为2．5～3．2，采用人工砂时，细度模数可为2．5—3．5，质量应符合GB／T14684的有关规定，且砂的含泥量不大于1％，氯离子含量不大于0．01％，硫化物及硫酸盐含量不大于0．5％。2．2机制砂的性能对管桩质量的影响2．2．1机制砂的颗粒特性对管桩生产性能的影响机制砂的颗粒度更不规则，多棱度表面粗糙，空隙率相对较大。在离

6、心式管桩生产当中，更加有利于矿粉、水泥等胶凝材料的填充，增加密实度，并且在跟水泥等结构粘合时，往往有更好的粘合度，提高了管桩的抗压强度，管桩使用寿命也会更长久。2．2．2机制砂的石粉含量对管桩性能的影响(1)水泥试验。为探明机制砂中的石粉对水泥性能的影响按内掺法将粒径小于75i．t．m的石粉掺入水泥中试验。结果表明：石粉取代部分水泥后对凝结时间和安定性均无影响。当取代量小于5％时水泥强度略有提高(1％～4％)，其原因中的碳酸盐在水泥水化过程中与水泥的铝硅酸盐形成碳铝酸盐使水泥强度得以提高。当取代量大于10％时，随取代量的

7、增加水泥强度呈直线下降原因是水泥的铝成分有限，过多的石粉只能起惰性料的填充作用反而降低水泥的活性⋯。(2)混凝土试验。结果表明：在水灰比相同的条件下，机制砂中小于75Izm的砂粉含量在30％以下时除高等级混凝土的抗压强度略低于中砂(河砂)混凝土外，其他的抗折、抗拉、抗压强度以及钢筋的粘接力都高于河砂的混凝土强度，与参照有关国内外文献资料的结论相符⋯。2．2．3机制砂的特性对管桩耐久性的影响根据普通混凝土长期性能和耐久性能的试验方法标准，对高强预应力混凝土管桩的抗压、抗折强度的测定，机制砂混凝土生产的管桩能满足技术规范要求

8、。同时，机制砂密度大，空隙率小，有利于提高混凝土抗压弹模的受压徐变强度。机制砂的收缩率比河砂混凝土略小，主要受石粉含量的影响，根据有关资料介绍，混凝土的收缩率随集料小于75I-Lm粉尘含量的增加而变大，所以使用机制砂时(特别是高强预应力混凝土管桩)除掺用外加剂，降低用水量和保证离心工艺，常压高压养护外，还应适当限制7