工艺流程

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双免技术

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双免技术

高科技 (双免)  免蒸养养护和免压蒸养养护PHC管桩技术性能指标综合比较

一、新工艺：双免，工艺简化，节约能源，同时废气零排放，有利于环保，混凝土配料→拌合→布料入模→张拉预应力→离心成型→养护（自然）混凝土强度达50MPa-70MPa→脱模→继续自然养护2d，强度≥85-90MPa，达到C80强度等级，成品出厂。

二、双免与双蒸工艺产品性能对比：

表1 双免PHC管桩与蒸养蒸压PHC管桩性能指标的比。

项目

试件制作与龄期

双免PHC管桩性能指标

蒸养蒸压PHC管桩性能指标

双免PHC管桩与蒸养蒸压PHC管桩性能比较

抗压强度

混凝土标养5d

＞90Mpa

＞90Mpa

均大于C80，蒸养蒸压PHC管桩混凝土达到终端强度，但同时也增加了混凝土的脆性，降低了管桩的耐打性；但双免PHC管桩混凝土强度逐渐增加，后期比蒸养蒸压PHC管桩混凝土强度更高，韧性更好，管桩耐久性更长。

弹性模量

混凝土标养7d

＞4.5×10⁴Mpa

＞3.5×10⁴Mpa

蒸压PHC管桩混凝土的弹性模量较小。

脆性（拉压比）

7d管桩切割

＜0.060

＜0.055

蒸压PHC管桩混凝土的脆性稍大

 

1、免蒸养蒸圧PHC管桩的特点：制桩使用全水泥 ,零废气排放,有利于坏保. 自然养护下,主要物相是硅酸钙凝胶和Ca(OH)2相， 由于水泥粒子和粉体的相互境充.胶凝材料的孔隙率降低，密实度提高. 水化产物的密实度也提高， 故强度、 耐久性提高,凝胶体的水化物， 抗冲击韧性也増大，管桩耐打性好， 穿透性强。
2、按照JGJ/T193-2009《混凝土结构耐久性检验评定标准》中给出的抗氯离子渗透等级划分标准，标准养护、免蒸养免蒸压（自然养护）的PHC管桩混擬土耐久性很好，（更适合用于码头、地质复杂、沿海地区等）
3、蒸养PHC管桩的特点：采用蒸养蒸压的传统生产工艺 ,在蒸养阶段是水泥水化的硅酸钙凝胶，以及Ca（OH）2相,再进入高压釜蒸养后， Ca(OH)2相与磨细砂Sio2在高温180℃的反应，生成了托勃莫来石，使混凝土具有高强度。但是，由于托勃莫来石是一种高度结晶的水化物，増加了混凝士的脆性，降低管桩的耐打性。同时这种蒸养蒸压的传統生产工艺消耗大量的蒸汽(蒸养养护和蒸压养护所需的蒸汽来自燃煤锅炉获得)造成环境污染。

4、将单根管桩打桩实验，双免工艺管桩的抗冲击韧性很高。打桩时锤子上升高度达3.0米，锤击次数多，耐打性强；而蒸压蒸压工艺管桩打桩时。桩锤高度只有1.5米左右，锤击次数少，耐打性差。

 

三、不同养护方式，对混凝土耐久性影响的实验与分析：

表2  三种养护方式留样混凝土的电通量及扩散系数

养护方式

7d龄期的电通量（C）

JGJ/T193-2009评定

15d龄期扩散系数（m²/s）

JGJ/T193-2009评定

标准养护

692

Q-IV

0.595×10

RCM-V

免压蒸后
标准养护

719

Q-IV

1.08×10

RCM-V

二次蒸压后
标准养护

985

Q-IV

2.89X10

RCM-III

 

表3 15d龄期中混凝土抗氯离子渗透性能的等级划分（电通量法）

等级

Q-I

Q-II

Q-III

Q-IV

Q-V

电通量Q（C）

Q≥4000

2000≤Q＜4000

1000≤Q＜2000

500≤Q＜1000

Q＜500

 

表4 15d龄期中混凝土抗氯离子渗透性能的等级划分(RCM法)

 

等级

RCM-I

RCM-II

RCM-III

RCM-IV

RCM-V

氯离子扩散系数DRCM（10-20㎡/s）

DRCM≥4.5

3.5≤DRCM＜4.5

2.5≤DRCM＜3.5

1.5≤DRCM＜2.5

DRCM＜1.5

Q-IV:代表是按电通量划分的混凝土抗氯离子浸透性能等级。
RCM:代表抗氯离子渗透性试验的试验龄期等级。
1、从表2中可以看出，常压蒸汽养护和二次蒸养养护的PHC管桩耐久性一般，对管桩混凝土抗氯离子渗透性具有一定的影响。
2、不同蒸养温度对混凝土管桩耐久性的影响，蒸养温度越高，混凝土的水化反应速度越快，水化产物越多。混凝土早期的电通量较小，但较高养护温度下，水化产物粗化并可能形成微缺陷使混凝土后期的电通量变化较小。因此，随着蒸汽养护温度的提高，混凝土的耐久性早龄期耐久性提高，而后期耐久性下降。

 

表5 PHC管桩混凝土抗冻试验结果

养护方法

抗冻等级

评价

标准养护

＞F800

抗冻性好

免蒸压养护

F400

抗冻性较好

二次蒸养养护

F150

抗冻性一般

 

表5 是按照特殊混凝土配方制作的混凝土管桩试块抗冻试验结果。对于标准养护条件下的混凝土，抗冻等级能达到F800以上，具有较高的抗冻性。免蒸压养护条件下的混凝土，抗冻等级达到F400，能满足管桩混凝土的抗冻要求。而二次蒸养养护条件下的混凝土，蒸养虽然加速了胶凝材料的水化反应过程，却对混凝土微观孔隙结构的形成带来不利影响，经过蒸养，混凝土的孔隙率变大，直接导致抗冻性下降。因此，免蒸养和免蒸压的混凝土抗冻相对较好。