高強低能耗預應力混凝土管樁制備技術及體積穩(wěn)定性研究.pdf

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2、月論文答辯日期2Q!三生旦學位授予單位盛婆堡王盤鱟學位授予日期2Q13生魚旦答辯委員會主席評閱人2013年5月摘要高強預應力管樁(PHC管樁)是當前應用最為廣泛的建筑樁基混凝土構件。以其具有高強度、高承載、低成本、原材料來源廣泛等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)工程及民用建筑、橋梁、港口、碼頭等領域。當前使用的PHC管樁生產主要采用先常壓蒸汽養(yǎng)護而后高溫蒸壓養(yǎng)護的二次養(yǎng)護工藝，生產過程中養(yǎng)護能耗高，并且采用該方法制備而成的混凝土管樁后期耐久性較低

3、。與此同時，在當前礦物資源和化石能源高消耗的時代背景下，如何高效利用資源并做到節(jié)能減排逐步成為建材行業(yè)乃至整個社會關注的焦點。進一步的，如何在當前研究成果的基礎上，優(yōu)化管樁生產制備技術，使其具有良好的耐久性能和體積穩(wěn)定性，并逐步將其應用領域擴展至海洋、鹽堿、高寒等惡劣環(huán)境下，具有較高的理論和現(xiàn)實研究意義。鑒于此，本文首先針對當前混凝土管樁的生產工藝，對其進行優(yōu)化升級，重新對膠凝材料體系進行設計，并探索出一套與之相適應的節(jié)能養(yǎng)護制度。在此

4、基礎上，本文著重對采用節(jié)能養(yǎng)護工藝制備出的混凝土試件的體積穩(wěn)定性進行系統(tǒng)性研究，從水化產物和微觀結構兩方面對蒸汽養(yǎng)護高強低水膠比混凝土體積穩(wěn)定性加以研究，從而使其作為管樁制備工藝優(yōu)化的理論依據。本文的主要工作和取得的主要成果如下：(1)研究了高強、高性能膠凝材料的設計方法，并對其凝結硬化凝結硬化性能加以研究。實驗結果表明在蒸養(yǎng)低水膠比混凝土中引入偏高嶺土及其復合配制的礦物摻合料可顯著提高混凝土構件早期抗壓強度。采用密實堆積的設計理念和多

5、元復合配制方案，可制備出具有高工作性，1d抗壓強度超過90MPa，7d抗壓強度超過100MPa的高強混凝土試件。實驗證明，采用化學活性和密實堆積的方法，可進一步促進偏高嶺土、礦粉、粉煤灰、石灰石粉等輔助膠凝材料自身物理化學性質的使用效能，從而促進硬化混凝土工作性及力學性能的提高。(2)系統(tǒng)地研究了靜停時間、養(yǎng)護溫度和養(yǎng)護方式對于蒸養(yǎng)高強混凝土凝結硬化性能的影響。采用大于等于膠凝材料體系終凝時間的靜停時間在蒸汽養(yǎng)護后可獲得較好的力學性能。