預應力竹節樁的生產工藝實驗研究
我國從20世紀(ji)40年代開始研(yan)(yan)制(zhi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)離心鋼筋混凝(ning)土(tu)管樁(zhuang)(zhuang)(RC樁(zhuang)(zhuang),1992年6月先張法(fa)預(yu)應(ying)力混凝(ning)土(tu)管樁(zhuang)(zhuang)(PC樁(zhuang)(zhuang)、PHC樁(zhuang)(zhuang))國家標準(zhun)首次發(fa)(fa)布。經過近(jin)30年的(de)快速發(fa)(fa)展,我國管樁(zhuang)(zhuang)行(xing)業生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)規(gui)模和產(chan)(chan)量(liang)(liang)已居世界首位,大(da)量(liang)(liang)的(de)管樁(zhuang)(zhuang)產(chan)(chan)品為我國建(jian)(jian)筑工程基礎建(jian)(jian)設做出(chu)了重要(yao)貢獻。但目前管樁(zhuang)(zhuang)行(xing)業仍存(cun)在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)裝(zhuang)備自動化程度不高(gao),高(gao)壓蒸(zheng)汽養護(hu)能耗(hao)大(da),生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)余漿難以得到有(you)效處理(li)等(deng)問題,這與國家工業和信(xin)息化部(bu)《工業綠色發(fa)(fa)展規(gui)劃(hua)(2016年~2020年)》中提出(chu)的(de)清潔生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)相關要(yao)求(qiu)存(cun)在較(jiao)大(da)差(cha)距,環保生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)及(ji)新產(chan)(chan)品的(de)研(yan)(yan)發(fa)(fa)與推廣(guang)應(ying)用還有(you)廣(guang)闊的(de)空間(jian)。本文通過對竹節樁(zhuang)(zhuang)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)試驗研(yan)(yan) 究(jiu),以硅(gui)粉作為摻合料配制(zhi)強度等(deng)級為C85的(de)混凝(ning)土(tu),并(bing)以離心和免蒸(zheng)壓養護(hu)工藝來(lai)實現無(wu)余漿竹節樁(zhuang)(zhuang)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。
一、混凝土制備
1.1 原材料
水泥:P·O 52.5R水泥。
細骨(gu)料:天然江(jiang)砂(sha),密度2.65g/cm3,細度模數2.8。
粗骨料:5~20 mm連續(xu)粒級碎石,密度(du)2.71g/cm3。
硅粉(fen):表觀密(mi)度2.23 g/cm3,平(ping)均粒徑0.2μm。
減(jian)水劑(ji):MD150奈系減(jian)水劑(ji),減(jian)水率為(wei)14%。
1.2 配合比設計
配比設計基本條件:混凝土7d設計(出廠)基準強度σ7≥85.0MPa,1d拆模(mo)(預應力(li)導入(ru))強度σ1≥75.0MPa,水膠比(W/B)≤0.35,坍落(luo)度(4.0±1.5)cm,標準偏差(cha)(σ)為3.0MPa。
配比強度σ配:σ配=σ7+3σ=85.0+3×3.0
=94.0MPa
水膠比(W/B):按不同水膠比進行混凝土強度試驗,建立水膠比和抗壓強度關系式σ配=A′+B′×B/W,A′、B′為系數,可通過線性回歸分析得出,本次試驗所得系數A′=26.80,B′=14.65。正常生產時,根據實際生產及檢驗情況, 定期對A′、B′進行校驗并重新核定,使B/W~σ7的關系式與實際生產情況(kuang)更加吻合。根據 94.0=26.80+14.65×B/W關系式得W/B為0.218。
混凝土容積:考慮到混凝土攪拌后內部存有一定量的氣孔,根據含氣量的測定結果,混凝土的設計容積確定為980L/m3。
單位用水量(W)和砂率(S/A):根據混凝土拌合物坍落度等相關要求,并結合試配結果,W為120kg/m3,S/A為(wei)38.0%。根(gen)據(ju)混凝(ning)土設(she)計(ji)容積(ji),骨料均按(an)飽和面干和絕對容積(ji)進行計(ji)算(suan),竹(zhu)節樁混凝(ning)土設(she)計(ji)配合比見表1。
表1 混(hun)凝土設計配合(he)比(bi)
骨料最大粒徑/mm | 水膠比 | 砂率/% | 水泥/kg/m3 | 水/kg/m3 | 細骨料/kg/m3 | 粗骨料/kg/m3 | 減水劑/kg/m3 |
20 | 21.8 | 38.0 | 550 | 120 | 671 | 1129 | 9.9 |
1.3 配合比試驗
按(an)照設計配(pei)合(he)比,對不(bu)同硅(gui)粉摻(chan)量(liang)混(hun)凝土(tu)進行(xing)成(cheng)型及強(qiang)度(du)(du)試(shi)驗(yan),混(hun)凝土(tu)試(shi)件與(yu)生(sheng)產構件同條件進行(xing)養護(hu),試(shi)驗(yan)結果見表2。由表2可知,隨(sui)著(zhu)硅(gui)粉摻(chan)量(liang)的增加(jia)(jia),混(hun)凝土(tu)強(qiang)度(du)(du)呈(cheng)上升趨勢,但(dan)拌(ban)合(he)物黏(nian)性加(jia)(jia)大,當(dang)其摻(chan)量(liang)達到15%時(shi)(shi),拌(ban)合(he)料(liao)不(bu)能滿足構件布料(liao)成(cheng)型的和易(yi)性需求,試(shi)件成(cheng)型不(bu)易(yi)密實,導致強(qiang)度(du)(du)下降。當(dang)硅(gui)粉摻(chan)量(liang)較低時(shi)(shi),混(hun)凝土(tu)強(qiang)度(du)(du)變化(hua)不(bu)明顯(xian)。本試(shi)驗(yan)硅(gui)粉摻(chan)量(liang)為13%時(shi)(shi),混(hun)凝土(tu)和易(yi)性和強(qiang)度(du)(du)均能滿足配(pei)合(he)比設計要求,因此,竹節樁生(sheng)產用混(hun)凝土(tu)按(an)試(shi)驗(yan)2組的配(pei)合(he)比進行(xing)混(hun)合(he)料(liao)制備。
表2 混凝土(tu)成型及強度試驗結(jie)果
試驗組號 | 硅粉摻量/% | 水泥/kg/m3 | 坍落度/cm | 抗壓強度/MPa | |
1d | 7d | ||||
1 | 15 | 467.5 | 1.5 | 84.2 | 91.2 |
2 | 13 | 478.5 | 4.5 | 86.0 | 95.2 |
3 | 10 | 495.0 | 5.5 | 76.5 | 80.4 |
4 | 7 | 511.5 | 5.0 | 75.3 | 76.9 |
5 | 0 | 550.0 | 7.0 | 66.5 | 67.3 |
二、工藝成型
2.1 試驗樁型
試(shi)生產樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)型(xing)(xing)選用(yong)型(xing)(xing)號為AG4050 B型(xing)(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang),其(qi)形狀如圖1所示。樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)身設(she)(she)有1m間(jian)距的(de)節(jie)部(bu)中(zhong)(zhong)空(kong)圓(yuan)柱體,樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)長10m,公(gong)稱直徑(jing)(jing)400mm,竹節(jie)外徑(jing)(jing)500mm,壁厚65mm。軸方(fang)向預(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)主(zhu)筋配(pei)置11根PCB 9-1420-35-L-HG-GB/T 5223.3[1]低松(song)弛預(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)混凝土用(yong)螺旋槽鋼棒,其(qi)合(he)計(ji)(ji)斷面面積(ji)與樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)非竹節(jie)位置橫(heng)截面環(huan)形面積(ji)比滿足0.4%以上(shang)的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)要求,主(zhu)筋沿(yan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)橫(heng)截面環(huan)形均勻(yun)分(fen)布,分(fen)布圓(yuan)周直徑(jing)(jing)為334mm,螺旋筋直徑(jing)(jing)為4.0mm,螺距110mm,鋼筋保護層24mm,符(fu)合(he)主(zhu)筋鋼材及螺旋筋的(de)保護層厚度須(xu)為15mm以上(shang)的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)要求。竹節(jie)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)配(pei)筋及力(li)(li)學性能(neng)指標設(she)(she)計(ji)(ji)符(fu)合(he)JIS A 5373:2010《預(yu)制預(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)混凝土制品》[2]中(zhong)(zhong)E-1 預(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)混凝土管樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)相(xiang)關(guan)要求。
2.2 離心工藝
竹節樁(zhuang)離(li)心(xin)(xin)成型(xing)工藝(yi)(yi)設計要(yao)求為(wei)混凝土混合料離(li)心(xin)(xin)成型(xing)后能充分(fen)(fen)密(mi)實(shi),無嚴重分(fen)(fen)層現象且無余漿產生。離(li)心(xin)(xin)成型(xing)工藝(yi)(yi)制度分(fen)(fen)為(wei)低速、低中速、中速和高速四個階段。
(1)布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)階(jie)(jie)段轉(zhuan)(zhuan)速(su)(低速(su))n1的(de)確定:在(zai)(zai)離(li)心過(guo)程中布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)階(jie)(jie)段轉(zhuan)(zhuan)速(su)不(bu)宜很大,否則將使混合料(liao)(liao)迅速(su)密實而不(bu)易沿(yan)模壁均勻(yun)分布(bu)(bu)(bu),同時(shi)還將產(chan)生(sheng)嚴重(zhong)的(de)分層現象。 根據竹節樁內(nei)壁任一點物(wu)料(liao)(liao)在(zai)(zai)離(li)心時(shi)所(suo)受的(de)離(li)心力F和重(zhong)力G相等(deng)的(de)原則,確定布(bu)(bu)(bu)料(liao)(liao)臨界轉(zhuan)(zhuan)速(su)n0(r/min):
F=ma=mrω2及G=mg?ω2=g/r
式中:m為樁內壁任一點物料的質量,kg;a為樁內壁任一點物料的加速度,m/s2;r為(wei)樁內壁半徑,m,AG4050樁為(wei)0.135m;ω為(wei)樁模旋轉角速度,rad/s;g為(wei)重力加速度,取(qu)9.8。
圖1 竹(zhu)節樁外(wai)形示意(yi)圖
因此,AG4050 B型樁布料臨界旋轉角速度為8.52rad/s,布料臨界轉速n0(30ω/π)為81.4r/min。鑒于離心布料時離心機及管樁模具實際上存在(zai)的振(zhen)動現象,所(suo)以,實際生產時(shi)低速n1往往比布料臨界轉速n0要大K倍,即(ji):n1=Kn0,根據離心機及管樁模具的實際情況(kuang),本(ben)試驗(yan)經驗(yan)系數K值為1.42~1.84,則(ze)低速n1約為115~150r/min。本(ben)試驗(yan)采(cai)用K值為1.42,則(ze)樁內(nei)壁物料離心加速度約為19.6m/s,即(ji)2g。
(2)密實階(jie)段(低中(zhong)速(su))、過渡(du)階(jie)段(中(zhong)速(su))和成型(xing)階(jie)段(高速(su))離(li)(li)心(xin)(xin)加速(su)度(du)(du)的確定:參考JC/T2126.6—2012《水泥(ni)制品工(gong)藝技術(shu)規程(cheng) 第6部分:先張法預應力(li)混凝(ning)土管(guan)樁》生產PHC400B95-10型(xing)樁,其(qi)離(li)(li)心(xin)(xin)成型(xing)工(gong)藝制度(du)(du)見(jian)(jian)表(biao)3,結(jie)合竹節樁混凝(ning)土混合料使用(yong)硅粉的情況,對(dui)每階(jie)段的離(li)(li)心(xin)(xin)加速(su)度(du)(du)和離(li)(li)心(xin)(xin)時間進(jin)行(xing)調整,并根據(ju)試驗成型(xing)過程(cheng)最佳效(xiao)果,確定竹節樁離(li)(li)心(xin)(xin)制度(du)(du),見(jian)(jian)表(biao)4。
表3 PHC 400B型樁離心制(zhi)度
階段 | 離心加速度/g | 管模轉速/r/min | 持續時間/min |
低速 | 1.9 | 127 | 2 |
低中速 | 7.5 | 252 | 2 |
中速 | 21.0 | 422 | 5 |
高速 | 32.0 | 522 | 6 |
合計 | 15 |
離心(xin)制度(du)與混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)配合比、離心(xin)裝備和管樁模(mo)具(ju)(ju)性(xing)能有密切(qie)關系,實際生(sheng)產過程(cheng)中,管樁模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)平穩運(yun)轉對(dui)離心(xin)制度(du)的(de)(de)設定影(ying)響更加明顯,同樣的(de)(de)管模(mo)轉速,由于管樁模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)振動(dong)情況不(bu)(bu)同,會使(shi)(shi)物料的(de)(de)離心(xin)加速度(du)與理論值存在差距。因(yin)此,離心(xin)制度(du)在各企業或不(bu)(bu)同生(sheng)產線上均不(bu)(bu)盡相同。傳統(tong)意義上的(de)(de)離心(xin)密實成(cheng)型(xing)(xing)是流(liu)動(dong)性(xing)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)混(hun)(hun)合料成(cheng)型(xing)(xing)工藝中的(de)(de)一種機(ji)械脫水(shui)密實工藝,因(yin)離心(xin)力的(de)(de)作用(yong),使(shi)(shi)得混(hun)(hun)合料中的(de)(de)空(kong)氣和多余水(shui)分排出(chu),達到密實并(bing)獲得更高(gao)的(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)強度(du)。
表4 AG4050 B型樁(zhuang)離心制度
階段 | 離心加速度/g | 管模轉速/r/min | 持續時間/min |
低速 | 2.0 | 115 | 3.5 |
低中速 | 10.0 | 257 | 1.0 |
中速 | 15.0 | 315 | 1.5 |
高速 | 25.0 | 407 | 2.0 |
合計 | 8.0 |
隨(sui)著混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)外加劑及摻合(he)(he)料(liao)應用技術(shu)、混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)配制技術(shu)的(de)(de)發展與提升,離(li)(li)心(xin)成型更加注(zhu)重(zhong)混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)均(jun)勻密實,無分層和無余漿(jiang)。僅從表 3和表4的(de)(de)離(li)(li)心(xin)制度來(lai)看,PHC400管樁(zhuang)(zhuang)和AG 4050竹節樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)公(gong)稱直徑相同,不考慮混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)混(hun)(hun)(hun)合(he)(he)料(liao)的(de)(de)因素,在低(di)中(zhong)速(su)(su)(su)、中(zhong)速(su)(su)(su)及高速(su)(su)(su)階(jie)(jie)段(duan),竹節樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)離(li)(li)心(xin)加速(su)(su)(su)度和離(li)(li)心(xin)持續(xu)(xu)時(shi)間(jian)比PHC樁(zhuang)(zhuang)均(jun)有較大幅度減少。從各階(jie)(jie)段(duan)離(li)(li)心(xin)持續(xu)(xu)時(shi)間(jian)占(zhan)(zhan)(zhan)比來(lai)看,如果把低(di)速(su)(su)(su)和低(di)中(zhong)速(su)(su)(su)稱為“前(qian)階(jie)(jie)段(duan)”,把中(zhong)速(su)(su)(su)和高速(su)(su)(su)稱為“后(hou)階(jie)(jie)段(duan)”,則PHC樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)前(qian)后(hou)階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)離(li)(li)心(xin)持續(xu)(xu)時(shi)間(jian)占(zhan)(zhan)(zhan)總時(shi)間(jian)比分別約為30%和70%,而(er)竹節樁(zhuang)(zhuang)前(qian)后(hou)階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)時(shi)間(jian)占(zhan)(zhan)(zhan)總時(shi)間(jian)比均(jun)約為50%。成型后(hou)的(de)(de)竹節樁(zhuang)(zhuang)內壁無余漿(jiang)且平整光滑,通(tong)過樁(zhuang)(zhuang)極限抗彎性(xing)能(neng)試驗,可以看到樁(zhuang)(zhuang)身混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)密實且無嚴重(zhong)分層現象。
竹節樁無余(yu)漿(jiang)的(de)(de)生(sheng)產工藝的(de)(de)實現(xian),不僅符合環保生(sheng)產的(de)(de)要求,也避(bi)免(mian)離(li)心(xin)分層及膠凝材料的(de)(de)流失對混凝土(tu)強度(du)帶來的(de)(de)影響。離(li)心(xin)成型(xing)后階(jie)段離(li)心(xin)加速度(du)降(jiang)低和總(zong)的(de)(de)離(li)心(xin)時間的(de)(de)縮短(duan)對樁生(sheng)產節能降(jiang)耗、提(ti)高生(sheng)產效率(lv)有(you)著重要意義。
三、常壓蒸汽養護
常壓蒸汽(qi)養(yang)(yang)(yang)護的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)是為了在較短的(de)(de)(de)時間內使得混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)達到(dao)(dao)脫模強(qiang)度(du)(du),提高(gao)模具的(de)(de)(de)周(zhou)轉效率。在混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)離心成型(xing)結束到(dao)(dao)蒸汽(qi)養(yang)(yang)(yang)護升溫開始(shi)這段預養(yang)(yang)(yang)期(qi)(qi),在部(bu)分企業(ye)實(shi)際(ji)生產中常常未能(neng)引起重(zhong)(zhong)點關注。根據吳(wu)中偉院士(shi)提出的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)“臨界初始(shi)結構(gou)強(qiang)度(du)(du)”及(ji)“最(zui)(zui)佳(jia)預養(yang)(yang)(yang)期(qi)(qi)”的(de)(de)(de)概念,在一定的(de)(de)(de)養(yang)(yang)(yang)護制度(du)(du)下(xia),能(neng)夠使殘(can)余變形最(zui)(zui)小,并獲(huo)得最(zui)(zui)大密實(shi)度(du)(du)及(ji)最(zui)(zui)高(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)低初始(shi)結構(gou)強(qiang)度(du)(du),因此,達到(dao)(dao)臨界初始(shi)結構(gou)強(qiang)度(du)(du)所需的(de)(de)(de)預養(yang)(yang)(yang)時間為最(zui)(zui)佳(jia)靜停(ting)期(qi)(qi),有(you)效的(de)(de)(de)靜停(ting)期(qi)(qi)對混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)早期(qi)(qi)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)增長至關重(zhong)(zhong)要。
常壓養(yang)護工藝制度一般分為靜(jing)停期(qi)(預養(yang)期(qi))、升溫期(qi)、恒溫期(qi)和降溫期(qi)。PHC管樁的常壓蒸汽養(yang)護工藝制度見表5。
表5 PHC管樁的常壓蒸汽(qi)養護(hu)制度
階段 | 工藝控制參數及要求 |
靜停期 | 時間1-2h |
升溫期 | 時間1.5-2h,升溫速度20-30℃/h |
恒溫期 | 時間4-6h,恒溫70℃左右 |
降溫期 | 時間0.5-1h |
由于(yu)竹(zhu)(zhu)節(jie)樁(zhuang)(zhuang)外表(biao)面(mian)有凸起的(de)梯形(xing)(xing)環狀素混(hun)(hun)凝(ning)土,盡管竹(zhu)(zhu)節(jie)與樁(zhuang)(zhuang)身在設計(ji)時(shi)已(yi)考(kao)慮弧(hu)形(xing)(xing)轉角以(yi)降(jiang)低應力(li)(li)集中,但在蒸汽養護時(shi),管樁(zhuang)(zhuang)模具隨(sui)溫度(du)的(de)熱脹冷(leng)縮和混(hun)(hun)凝(ning)土的(de)硬化,在弧(hu)形(xing)(xing)轉角位置附(fu)近(jin)易產生(sheng)應力(li)(li)集中現(xian)象,特別是在脫模時(shi),樁(zhuang)(zhuang)身因(yin)施加預(yu)應力(li)(li)軸向縮短(duan),而管樁(zhuang)(zhuang)模具因(yin)應力(li)(li)釋(shi)放軸向伸(shen)長,應力(li)(li)集中現(xian)象會更加嚴重。采(cai)用表(biao)5養護制度(du)試驗(yan),脫模后(hou)竹(zhu)(zhu)節(jie)樁(zhuang)(zhuang)表(biao)面(mian)易出現(xian)肉眼(yan)不易發現(xian)的(de)微小(xiao)裂紋(wen),脫模過程中,樁(zhuang)(zhuang)身表(biao)面(mian)水(shui)分尚未完全蒸發的(de)瞬(shun)間,微小(xiao)裂紋(wen)清(qing)晰可見。
為(wei)避免竹節(jie)(jie)樁(zhuang)在養(yang)護過程(cheng)中形(xing)成(cheng)微小裂紋,提升(sheng)竹節(jie)(jie)樁(zhuang)的(de)表觀和(he)內(nei)在質量,在PHC管樁(zhuang)的(de)常壓蒸(zheng)汽養(yang)護制(zhi)度(du)(du)(du)的(de)基礎上,采用微電腦(nao)自動養(yang)護控制(zhi)系(xi)統程(cheng)序化調(diao)整和(he)監控養(yang)護制(zhi)度(du)(du)(du),適(shi)當增加(jia)了(le)靜(jing)停(ting)期(qi)時(shi)間(jian),以確(que)保(bao)升(sheng)溫(wen)前混凝(ning)(ning)(ning)土達到臨界初始結構強度(du)(du)(du);大幅增加(jia)升(sheng)溫(wen)期(qi)時(shi)間(jian),并降(jiang)低恒溫(wen)溫(wen)度(du)(du)(du),以控制(zhi)升(sheng)溫(wen)速(su)率(lv)低于(yu)15 ℃/h,且勻速(su)升(sheng)溫(wen),最大限(xian)度(du)(du)(du)減(jian)少混凝(ning)(ning)(ning)土硬化過程(cheng)中的(de)應力(li)不均現象;延長降(jiang)溫(wen)期(qi)時(shi)間(jian),防(fang)止養(yang)護結束后的(de)急劇降(jiang)溫(wen)而導(dao)(dao)致模具(ju)收縮和(he)混凝(ning)(ning)(ning)土收縮的(de)差距加(jia)大,具(ju)體養(yang)護制(zhi)度(du)(du)(du)見表6。此(ci)外,根據配(pei)合比設計要求確(que)保(bao)預(yu)應力(li)導(dao)(dao)入(ru)時(shi)的(de)混凝(ning)(ning)(ning)土強度(du)(du)(du) σ1達到75.0MPa,且預(yu)應力(li)導(dao)(dao)入(ru)按照循(xun)序漸進(jin)的(de)原則(ze)緩(huan)慢對樁(zhuang)身施加(jia)預(yu)應力(li)。
表6 竹(zhu)節(jie)樁的常(chang)壓蒸(zheng)汽(qi)養護制度
階段 | 工藝控制參數及要求 |
靜停期 | 3h |
升溫期 | 4h,勻速升溫至恒溫溫度 |
恒溫期 | 5h,恒溫55℃ |
降溫期 | 2-3h |
四、結論
(1)采用常壓(ya)蒸(zheng)汽養護(免(mian)蒸(zheng)壓(ya))工藝,當硅(gui)粉摻(chan)(chan)入(ru)量(liang)為13%左右(you)時,能滿足C85混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)竹節樁(zhuang)的(de)設(she)計(ji)及(ji)生產(chan)要求(qiu)(qiu)。較(jiao)高的(de)硅(gui)粉摻(chan)(chan)量(liang)不僅(jin)增加生產(chan)成本,而且混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)的(de)黏(nian)性較(jiao)大(da),布料成型較(jiao)為困難。較(jiao)低的(de)硅(gui)粉摻(chan)(chan)量(liang),混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)強(qiang)度(du)變(bian)化(hua)不明(ming)顯,也難達(da)到混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)設(she)計(ji)強(qiang)度(du)要求(qiu)(qiu)。
(2)竹節樁實現了(le)無余漿的(de)生(sheng)產目(mu)標(biao),與PHC樁相(xiang)比(bi),在離心工(gong)藝方面降(jiang)低了(le)中速(su)和高速(su)階段的(de)離心加速(su)度(du),縮(suo)短了(le)離心成型(xing)時間,符合(he)環(huan)保(bao)生(sheng)產的(de)要求,避免(mian)離心分層及膠(jiao)凝材料的(de)流失對混凝土(tu)強(qiang)度(du)帶來的(de)影響。
(3)竹節樁(zhuang)的養護工(gong)藝與PHC樁(zhuang)相(xiang)比,靜停期(qi)時間(jian)增加(jia)了(le)1~2h,升(sheng)溫(wen)期(qi)時間(jian)增加(jia)了(le)一(yi)倍,恒溫(wen)溫(wen)度降低約(yue)15℃,控(kong)制升(sheng)溫(wen)速(su)率不大于15℃/h,且(qie)勻速(su)升(sheng)溫(wen),最大限度減少(shao)混凝土(tu)硬(ying)化過程中的應力不均現象(xiang),避免了(le)樁(zhuang)身竹節部位肉眼(yan)不易發現的微(wei)小裂紋。相(xiang)關(guan)竹節樁(zhuang)產品符合日(ri)本(ben)(ben)相(xiang)關(guan)標準,并(bing)在日(ri)本(ben)(ben)建筑工(gong)程中得到了(le)應用。