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预应力混凝土管桩生产过程中几个问题的探讨 　中国混凝土与水泥制品网　　[2006-3-30]　　 摘　要：结合生产实践，阐述了离心混凝土的特点。管桩混凝土配合比的设计，离心工艺参数以及蒸(压) 养护条件的选定及其理论依据，生产过程中应注意的一些问题等。 关键词：离心混凝土；高强管桩；蒸(压) 养护 ??? 预应力混凝土管桩作为一种新型的工程基桩，近几年来在我国发展很快，在制作工艺流程和设备技术上也日趋成熟。但在生产过程中，由于某种主观或客观因素的影响，管桩产品也往往会出现一些外观和内在质量的缺陷和不足。尤其在桩身竖向承载力上。在桩基施工中，打裂、打断管桩的现象时有发生。本文针对在管桩生产中影响产品质量的几个关键性问题进行探讨。 1 　预拌混凝土[1] ??? 混凝土的原材料主要有水泥、骨料、外加剂、水和掺合物等。原材料是提高混凝土和管桩质量的第一要素，亦是质量监控的第一关口。原材料质量的好坏，直接影响混凝土的性能和产品质量的稳定性。为此必须予以高度重视。 ??? a) 水泥：优先采用强度等级不低于42.5 的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。水泥的安定性必须合格且与所用的减水剂相容性好，水泥胶砂强度必须达到要求且有一定的富余量。 ??? b) 骨料(砂、石) ： 在混凝土中骨料约占混凝土体积的70 %。它在混凝土中起着骨架作用，可使混凝土比单独的水泥浆具有更高的体积稳定性和更好耐久性。骨料中如石粉和泥质含量偏高会直接影响到混凝土拌合物的和易性，给离心效果带来不利影响。 ??? 砂：采用细度模数为2.3～3.4 洁净天然中砂，级配以区为好，含泥量≤3.0 % ，使用河砂时切忌贝壳含量太多(可参考轻物质指标) 。 ??? 碎石：颗粒形状以接近圆形的多面体或方形最好。最大粒径不大于25 mm(薄壁管桩粒径不宜大于20 mm) 且以连续级配为好。针片状颗粒含量 5 % ，石粉含量 3.0 % ，含泥量 0.5 % ，抗压强度大于水泥石强度的1.5 倍以上。在生产实践中，碎石的级配不好，粒径偏大，针片状含量多，往往是造成管桩内壁露石的主要原因。 ??? 骨料中石粉和泥质含量高对混凝土管桩质量影响很大。因为石粉的主要成分多为石英及难溶的碳酸盐矿物，往往可在骨料表面形成包裹层，妨碍骨料与水泥石的粘结或以松散的颗粒出现，增大了表面积，增加了需水量。泥土多为一些粘性物质所组成，遇水后体积膨胀对混凝土起破坏作用。 ??? c) 外加剂：减水率 18 % ，且与水泥的适应性强，对钢筋无锈蚀作用，匀质性好。严禁使用氯盐类外加剂。 ??? d) 水：采用自来水或洁净的河水，严格控制氯化物和硫酸盐含量，不得使用海水。 ??? e) 掺合料：常用有粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等。掺合料的活性一般比水泥小，早期强度较低。但在碱性介质和硫酸盐的激发下可增大其活性(二次水化反应) ，对混凝土的后期强度有利。此外，掺合料还可以改善混凝土性能，提高强度。 ??? 管桩生产中混凝土的养护一般都在较高温度条件下进行，更有利掺合料的使用。??? 对管桩生产而言，原材料中还有钢筋。预应力主筋宜采用预应力混凝土用钢棒， 强度标准值1420MPa ， 松弛率≤2.5 % ，伸长率≥5 %。螺旋箍筋宜采用冷拔低碳钢丝( b ) ，最大力下总伸长率( L0 = 200) 不小于1.5 % ，弯曲次数(次/ 180°) 不小于4 次。 2 　管桩混凝土配合比的设计[2] ??? 预应力管桩生产，按工艺要求必须采用离心成型方法，而离心混凝土有其固有的特性。 ??? a) 离心混凝土体积缩小10 %～20 %； ??? b) 容重增加8 %左右， 离心后混凝土密度2650 ～2700 kg/ m3 ； ??? c) 水泥损失5 %～8 %； ??? d) 挤出水量20 %～30 %； ??? e) 离心混凝土强度等级比一般振实混凝土约提高20 %～30 %。 ??? 此外，管桩混凝土要求水胶比小(一般在0.30～0.32 之间) 。坍落度也较低3～6 cm。鉴于上述特点，管桩混凝土配合比的设计，可按普通混凝土设计步骤进行，在得出每立方米原始混凝土的材料用量以后(即基本配比) ，再乘以一个离心调整系数(1.08) 或离心混凝土出料系数。最后得出每立方米制品的材料用量。 ??? 计算公式： Q′= QPKb 。 ??? 式中： Q′———每立方米制品的材料用量；??????????????Q ———每立方米原始混凝土的材料用量；??????????????Kb ———离心混凝土出料系数。???? 与水泥用量有关。C = 600 kg/ m3 时， Kb = 0. 91，C = 500 kg/ m3 时， Kb = 0. 92，C = 400 kg/ m3 时， Kb = 0.