碎屑粉煤灰在管桩中的应用

2012-09-06 00:54沈军
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:碎屑粉煤灰应用

沈军

【摘 要】:随着基础建设工程规模的不断扩大,对于管桩的需求量日益增加,同时也对其成品质量提高了更高层次的要求。在现阶段的管桩生产过程中,碎屑逐渐应用于管桩生产,并取得了良好的经济效益与社会效益。本文根据笔者多年的工作经验,就碎屑与粉煤灰在管桩生产中的应用问题,从其自身角度进行了深入的探讨。

【关键词】:碎屑;粉煤灰;管桩生产;应用

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

根据管桩生产工艺的特点,将碎屑应用于管桩生产中,不仅可以提高管桩的结构性能,还能够抵抗一定程度的机械重力,且不易变形、受气候影响较小。同时,在管桩生产过程中加入的碎屑不易与其他化学物质发生化学反应,适用于普通建筑工程由低端到顶端的大部分衬料工程,是一种具有较好发展前景的工程材料。本文,笔者对碎屑与粉煤灰在管桩生产中的应用进行了重点探讨。

1碎屑在管桩生产中的应用

碎屑是在工程碎石开采过程中所产生的副产品,因碎石生产机械设备的不同,碎屑的形状、石粉含量、级配等也存在着一定的差异。碎屑在投入管桩生产之前,应对其进行水洗处理,否则会使配制出的混凝土质量发生较大程度的变异。在碎石的破碎过程中,很可能会混入一定量的泥土,对管桩成品的质量也会造成一定的影响。

相关试验结果表明,在一定的配比范围内,随着碎屑掺量的增加,制取混凝土的和易性会得到较大程度的改善,并且其强度也会得到相应的提高。在进行离心操作时,随着碎屑的加入,混凝土拌合物会获得较好的离心密实效果,能够很好地满足现阶段管桩生产要求。根据笔者自身的生产经验,用碎屑代替黄砂能够有效提高混凝土的强度,比使用黄砂时的硬度提高10Mpa左右,管桩的开裂弯矩也能够提高10%左右。

碎屑在管桩的生产过程中,在提高混凝土强度与和易性等方面,主要表现在以下几点:

(1)碎屑与黄砂相比,不含有疏松多孔的风化颗粒,其吸水量较小,能够在很大程度上降低混凝土的需水量。

(2)碎屑并非天然形成,其因受到机械破碎作用而使表面非常粗糙,能够在很大程度上提高水泥浆的握裹力,从而使管桩的强度与韧性得到了相应的改善。

(3)碎屑中含有一定量的石粉,与黄砂中参杂的泥土相比,是一种较好的惰性掺合料,能够在一定程度上改善混凝土的和易性。尤其是当石质的材料为石灰石时,其石粉的化学成分为CaCO3 微粉, 能够在水泥水化产物的作用下形成水化碳铝酸钙,从而提高混凝土的强度。但值得一提的是,应注意石粉的掺入量,当其掺入量过大时,对混凝土的强度反而会产生不利影响。

(4)碎屑的破碎界面能够为水泥水化产物的形成提供相应的载体,使混凝土获得更高的强度,并且碎屑的细度模数也较大,适当提高砂率对混凝土强度也十分有利。

2粉煤灰在管桩生产中的应用

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物,能够作为具有一定细度的粉质材料。在实际的生产过程中,粉煤灰能够在很大程度上提高管桩成品的整体技术参数与抗渗性能。但就现阶段的管桩生产而言,粉煤灰的使用还处于初级使用阶段,随着管桩生产技术的不断进步与对粉煤灰材料研究的不断深入,相信其在今后的管桩生产过程中能够得到广泛的应用与普及。

使用粉煤灰在提高混凝土的整体技术参数与强度方面,主要表现在以下几点:

2.1提高混凝土强度

在管桩的生产工艺中,压蒸养护是其中一个非常重要的工序。初养脱膜后的管桩在约1.0Mpa饱和蒸汽压力下进行养护,粉煤灰的掺入在经过此工序处理之后对提高混凝土强度十分有利。

2.2提高混凝土的致密性、延展性与韧性

在硅酸盐水泥的产物中, Ca(OH)2的含量占到了25%左右,并且其结晶程度较低,只占到托勃莫来石强度的l~2%,这对混凝土的强度是十分不利的。当在混凝土中加入一定量的粉煤灰之后,会吸收一定量的Ca(OH)2,从其使其含量降低15~30%。同时,经过进一步的水化与晶体转化,水化产物中除含强度较大的托勃莫来石之外,还有一定量的晶体型水化硅酸钙、铁胶等晶体,在提高混凝土强度的同时,也会使其致密性、延展性与韧性得到相应的改善。

2.3提高混凝土的护筋性

粉煤灰含有一定量的K+、Na+离子,能够将混凝土的PH值维持在11.78~12.05之间,能够使钢筋处于碱性环境中而受到相应的保护。管桩一般都是长期埋植于地下的,当地表水位较高时,掺有粉煤灰的管桩密实性、强度与没掺入粉煤灰的管桩相比,都会得到相应的改善。

在管桩生产过程中,掺入一定量的粉煤灰能够提高其多项性能参数,但因其独特的工艺特点,在生产过程中必须注意以下几点:①在掺入粉煤灰之后应进行充分搅拌;②制定合理的离心制度;③制定合理的蒸养制度。为了能够使粉煤灰发挥出更好的功效,应对粉煤灰进行进一步的处理与加工,如进一步碾细处理、搅拌、用化学物质(石膏、石灰)对粉煤灰的碱度进行进一步的激发与调整等,这些工艺都会使粉煤灰在管桩的生产过程中发挥出更好的功效。但考虑到粉煤灰深加工会导致生产成本的增加,在管桩的生产过程中,可在遵循实用性与经济性等原则的同时,对局部的生产工艺进行相应的调整与改善。在今后的工作开展过程中,还应加强对于煤粉灰深处理技术的研究,以在降低生产成本的同时,使粉煤灰管桩生产工艺更加完善,从而也使掺入粉煤灰管桩的技术经济性指标得到相应的提高。

结语

综上所述,大量的试验与实际生产应用表明,在制取管桩的混凝土中加入一定量的碎屑和粉煤灰,不仅能够提高混凝土的强度、抗渗性、抗侵蚀性等性能,还能够使其技术经济性指标得到相应的改善。因此,碎屑在管桩生产中有着非常好的应用前景。在今后的生产过程中,我们应对管桩生产技术进行不断的完善与创新,使管桩生产获得更好的经济效益与社会效益。

参考文献:

[1] 佚名. “利用碎屑生产预应力混凝土管桩技术”科研成果通过鉴定[J]. 特种结构, 2006, 23(3): 111

[2] 蒋元海, 匡红杰. 石屑在PHC管桩生产中的开发应用[J]. 建筑技术, 2002, 33(1): 38

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[4] 李华生. 浅谈矿渣微粉在管桩混凝土中的应用[J]. 广东建材, 2004(9): 30-31

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