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1、提高P H C 管桩用C 8 0 混凝土生产质量水平的重要措施 蒋元海，王健， I l 要 l本文论述了 P H C 管桩用C 8 0 混凝土生产质量水平的评定方法， 提 出了提高P H C 管桩用C 8 0 混凝土生产质量水平的重要措施。 关键词: P H C 管桩、 C 8 0 高强混凝土、 混凝土生产质量水平， “ 迈地” 高效减水 剂、 硅稳定性 一 、月 明吕 自1 9 8 7 年交通部三航局从 日 本休漠公司引进全套先张法预应力高强混凝土管桩生产线 以来， 预应力高强混凝土管桩( 简称P H C 管桩) 以其单桩承载力 高、 耐打性好、 穿透力强、 施工 方便、 设计布桩 合理、
2、综合成本低等特点， 得到了设计部门、 施工单位和用户的充分肯定， 很 快在我国广东、 I 海、 浙江、 江苏、 福建等经济比 较发达的沿海省市得到大力 推广应用。据不 完全统计， 到? 9 9 6 年底， 全国已建成的P H C 管桩生产企业达8 0 余家， 生产能 力达1 2 0 0 多万 米。P H C 管桩是我国C 8 0 高强混 凝土应用开发最早的水泥制品， 先后被评为 国家级新产品和 建设部重点推广新产品， P H C 管桩生产和应用已成为我国水泥制品 行业和建筑 工业中的一 个新兴产业， 越来越发挥其重要作用。 预应力高强混凝土管桩桩身混凝土强度达 C 8 0 等级， 是目 前众多
3、水泥制品中 混凝土强度 要求最高的产品。由 于P H C 管桩通常采用锤击法施工工艺， 因此生产的每条桩都必须经过 上千次的锤击， 也就是说每条管桩都将在施工过程中得到产品质量的最终检验， 任何不合格 的P H C 管桩产 1 4 都将在施工过程中被淘汰。可以说, P H C 管桩也是目前所有混凝土制品中质 t要求最高、 最严的产品。 混凝土质煲是影响P H C 管桩产品质量 最大的因素， 混凝土生产质量水平偏低是目 前管 桩生产企业中普遍存在的一个十分严重的问 题。本文在此， 将广东中山鸿运管桩有限公司 ( 为我国首家同时 通过英国、 美国、 中国三家 I S 0 9 0 0 2 认证机构质
4、 量保证体系的认证和我国首 家进入香港市场的P H C 管桩生产企业) 等厂家的先进9.脸作一介绍。 蒋元海， 工程师， 硕士， 江苏国家 建材局苏州 混凝土水泥 制品研究院, 2 1 5 0 0 4 王 健， 丁 程师， 学士， 口 本谦 混凝土( 香港 有 限公司 5 2 8 二、 P H C 管桩用混凝土质量评定 1 , 混凝土强度的评定 根据国标 G B 1 0 7 - 8 7 ( 混凝土强度检验评定标准 规定， P H C 管桩生产属于大批量连续生 产的构件， 应按统计方法评定其混凝土强度。混凝土强度应分批进行检验评定， 同一验收批 的混凝土应由强度钾级相同、 生产下艺和配合比某本相
5、同日 . 不超过只个月的混凝土组成. 2 . 1 当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致， 且同一品种混凝土的强度变异性能保 持稳定时， 就由 连续的 三组试件组成一个验收批， 其强度应同时 满足下列要求: m . )f - ， 十0 . 0 . 7 a o( 幼 凡.)几 。 一0 . 7 a o ( 2 ) 几一妻0 . 9 几 。( 3 ) 其中， 0. 59 a e 二一 万 n Z i f , ( 4 ) 式中: Mr 一 一同一验收批混凝土立 方体抗压强度平均值， N Z D i e; f . ， 一与设计强度等级相应的混凝土立方体抗压强度标准值， Nl m m ; f . ，
6、二同一验收批混凝土立方体抗压强度最小值， N l m m ; a。 一一验收批溉凝土立为体坑压强度的标准差, N/ m m ; f a ， 一 一 第i 批混 凝土 立方体抗压强度值中最大 值与 最小值之差， N / m m ; m ”- .用以 确定验收批混凝土立 方体 抗压强度标准差的 数据总批 数。 注: 上述检验期不应超过三个月， 且在该期间内强度数据的总批数不得少于1 6 , 22 当混凝土的生产条件和强度变异性不符合2 . 1 的规定， 或在前一个检验期内的同一品 种混凝土没有足够的数据用以 确定验收 批混凝土 立方体 抗压强度标准差时， 应由不少于1 0 组的试件代表一 个 验收
7、 批， 其强度必须同 时符合 下列公式的要 求: ri y a - ,S ra 异O . 夕 人，( 5 ) 仁- - R , f _ . ( 6 ) 其 中 ，厂 酥 d ,- nm ; 一 v 一 - n 二 巧一 ( 7 ) 式中: 入， ， 入 二合 格判定系数， 应按表1 取用; S f . - 一 同 一验收 批混凝土 立方体抗压强度的标准差( N / m m ) ， 当 S f c u 的 计算值小于 0 . O 6 f . , k 9 寸 ， 取S f c u =O . 0 6 f w .k ; f c . 。一第i组混凝土立方体抗压强度， N / m m , n - 同 一
8、验收批混凝土试件组数。 一 5 2 9 表 1 硅强度的合格判定系数 1 0 二1 4 万5 二 2 4 1.710 .91 1 后 5 异2 5 11 . 8 0 8 5 现在许多P H C 管桩生产企业的技术人员 误认为混凝土平均强度达到8 0 0 # 标号就 行， 其 实这是一种错误的 认识， 因为国标G B 1 3 4 7 6 -9 2 先张法预应力混凝土管桩 规定， “ 高强预应 力 混凝土管桩的离心混凝土强度等级不得低于 C 8 0 级” ， 因此正确判定P H C 管桩生产用混凝 土强度等级必须按上述统计法则 来加以评判， 有些企业即使混凝土平均强度达到8 0 0 # 标 号 ，
9、 但由于混凝土强度的离散性差， 强度的标准差a( 或S f c u ) 大， 难以同时满足强度统计的条 件， 即没有达到设计要求， 应判定为不合格产品。 2 , 混凝土 生产质 量水平的判 定 根据国标G B 1 0 7 - 8 7 ( 混凝土强度检验评定标准 规定， 混凝土生产质量 水平可 根据统计 周期内( 一个月 ) 混凝土强度标准差和试件强度不低于要求强度等级的百分率划分， 见 表2 所 不 . 表2 混凝土生产质盈水平 混凝土生 产质量水平 :1 *a 上 强 度 标 准 差 。 (N 加 功 2 不低于要求强度等级的百分率P (/ ) 5 0 85簇 8 5 注: 混凝土 强度等级
10、不 低于C 2 0 , 在统计周 期内混凝土强度 标准差 和不 低于规定强度 等级的百分率计算如下: (8)(9) 式中: f 二 一 统计周期内第it N 一 一 一 统计周期内相同 等级的混凝土 试件 组数; “、一 一 统计 周期内 N 组硅试件立方体抗压强度的平均值， N / t n m ; N o一 一 统计周期内 试件强度不低于 要求强度等 级的 组数。 从目 前我国 P H C 管桩生产企业的现状看， 除广东中山鸿 运管桩有限 公司等少数生产控 制严格、 生产装备先进的企 业的混凝土生产质量水平达到优良 等级， 其它很大一 部分企 业的 混凝土生产质量水平都处于一般状态或较差状态
11、， 这对P H C 管桩的发展和产品质量的稳定 5 1 0 . 4 - n. 提高是十分不利的。提高PH C 管桩用C 80高强混凝土生产质量水平已成为摆在我们眼前的 十分紧迫的任务， 必须采取切实有效的技术 措施和管 理制度来改变目 前这 种产品质量不高 的 局面， 以 提高 我国 P HC管桩产品质量的整 体水平和综合技术经济 效益。 三、 提高PHC 管桩用矽生产质量水平的重要措施 1 、 选择最佳使用效果的高效减水剂 在PH C 管桩生产时， 在保证混凝土坍落度控制在2 . 7 cm的前提下， 把WZ C 控制在0 . 30 士0 . 0 2 范围内， 管桩经二次蒸养后， 管桩用混凝土
12、强度等级荃本能达到CSO ， 但是在实际生产 过程中， 由 于砂、 石含水率的 波动使新拌棍凝土的w/ C 难以 保持一 致， 造成混凝土的 坍落 度 在较大范围的变化， 从而影响混凝土的生产和PH C 管桩的质量。 新拌混凝土的 配制除满足塌落度要求外， 还应具有一个重要的特性 混凝土的 稳定 性， 即在满足坍落度前提下， 集料不发生按颗料大小分层和泌水现象。采用离心工艺制备混 凝土其稳定性较普通振动成型混凝土显得更为重要， 混凝土的内、 外分层是离心工艺不可避 免的弊病， 将导致硷强度的下降和硷强度的较大波动。如果混凝土的稳定性不好， 则将进一 步加剧离心混凝土的内、 外分层， 对混凝土质
13、量和制品生产都是非常有害的。 广东中山鸿运管桩有限公司、 广东惠州鸿运管桩有限公司、 上海兴南管桩有限公司等企 业多年来的生产实践表明， “ 迈 地” 系列高效减水剂与 其它同类 蔡系 减水剂相比， 不但有很高 的 减水效果( 减水率可达30% ) ， 而且使用“ 迈地” 后的 新拌混凝土有 很好的 稳定性， 不会产生 严重的颗粒大小分层和泌水现象， 这一特性对 于采用高速离心工艺生产 P HC管桩显得更为 重要 . 在P H C 管桩混 凝土生产配制时， 如果混凝土具有较好的稳定性， 通过离心工艺可以 把混 凝土中多余的水分排除， 在混凝土的剩余水灰比墓本保持一致的前题下， 混凝土的内、 外
14、分 层不会恶 化， 强度波动和产品的质量波动就会越小。 表3 中 列举了 广东中山鸿运管桩有限公 司多年来使用“ 迈地一l00高效减水剂前后的混凝土强度及混凝土生产质量水平的检验情 况。 表3广东中山鸿运管桩公司PHC 管桩用C 80矽抽检结果 年 下 分 硅 设计 强度 等级 硷 强 度 平 均 值 MPa “ 强 度 1标 准 差 M 少_ _ 砖 弹 性 模 量 丫 l o 4 N / mm Z 硷强度不低于 设计强度等级 的百分率 馄 凝 土 生 产 质t 水 平 评 定 1 1 9 9 1 C 8 09 0 7一 而百- 4. 2 差 1 9 9 2C8 09 2. 1 8. 2 2
15、4. 38 8. 3 差 1 9 9 3C 8 09 0 34 ， 94. 3 9 4 . 0 一般 : 卿 C吕 U默:，;: ; 1 0 0 . 0 优 1 0 0 0 优 1 99 6 C8 O1 0 4 62. 8 04. 91 0 0 0 优 5 31 往: ( 1 ) 1 3 9 1 - - 1 9 9 3 年度生产用F D N型外加剂， 掺量为0 . 9 ,00, ( 2 ) 1 9 9 4 - 1 9 9 6 年度改m i g 地一I 0 0 A k 减水剂， 接0 t - 7 0 . 5 S , ( 3 ) 生产用其它原材料及生产工艺不变 从表3 中可见， 自1 9 9 4 年改用“ 迈地一1 0 0 高效 减水剂后， 硷强度平均值、 硅强度的标准 差、 强度不低于设计强度等级的百分率等 重要技术指标都有很大的 变化. 混凝土生产质量水 平综合评定结果为优良， 达到了 混凝土 施工技术的 国际先进水平。 近年来， 广东中山鸿运管桩有限公司 、 广东惠 州管桩有限公司 等使 用“ 迈地” 高效减水剂 的管桩生产企业已 充分认识到“ 迈地” 高效减水剂产品浓度高， N a 2 S O 含量低，
