研究了钢纤维(SF)、聚丙烯纤维(PP)和聚乙烯醇纤维(PVA)对免压蒸PHC管桩用混凝土的力学性能及抗冲击性能的影响。结果表明:PP纤维、PVA纤维和SF的加入提高了混凝土的抗压强度和抗折强度,其中,SF的提升效果最大,平均抗压强度高出空白组15MPa,PP纤维和PVA纤维的提升效果不太明显;SF的加入大大提高了蒸养混凝土平板的抗冲击性能,PP纤维的加入对抗冲击性能也有一定程度的提高,PVA纤维略微降低了混凝土平板的抗冲击性能;SF混凝土板的抗冲击性能随W/C变化不大,其他纤维混凝土板的抗冲击性能随W/C增加而降低。

介绍了国内免压蒸PHC管桩生产技术的三种技术路线和日本免压蒸PHC管桩生产技术的发展情况,并对目前国内免压蒸PHC管桩研究工作应深入研究的几个方面进行了讨论。

为探索养护制度对采用水泥-硅灰-矿渣粉复合胶凝材料的C80桩用高强混凝土耐久性性能的影响规律,研究了不同养护条件下(蒸汽养护和标准养护)C80桩用高强混凝土抗冻融和抗硫酸盐性能,并分析了不同蒸汽养护恒温静停时间对复合胶凝材料水化程度的影响。试验结果表明,蒸汽养护能有效提高预应力离心桩用C80高强混凝土早期(28d)强度;标准养护下的预应力离心桩用C80高强混凝土抗冻融和抗硫酸盐性能要优于蒸汽养护,其中水泥用量为400kg/m^3,矿粉与硅灰互掺近1:1时,抗冻等级可达F450,抗硫酸盐等级可达KS150以上;蒸汽养护最高恒温不超过80℃对提高水泥基胶凝材料耐久性更加有利。

研究了三种常用减水剂对水泥净浆流动度的影响,通过测定水泥砂浆流动度来初步确定这几种减水剂的减水率,利用微珠和硅灰的充填及滚珠效应来改善C105混凝土的工作性,在免压蒸条件下制作出了C105强度等级的管桩混凝土。此外,还对C105混凝土的离心制度作了研究,讨论了C105混凝土强度的形成机理,提出了无定形二氧化硅的水化特性。

采用免压蒸工艺技术,通过复掺94级硅灰和S115级矿粉,成功制备出C100高强高性能混凝土预制桩,并对其作了性能测试及成本分析。结果表明:采用该类方法制备的C100高强高性能混凝土预制桩的外观质量、桩身强度、抗弯性能等均符合相关标准要求,且生产成本较低。

针对PHC管桩生产过程中压蒸养护能耗大、混凝土耐久性较差的问题,开发了具有早强功能预制构件专用的聚羧酸减水剂,并进行了PHC管桩混凝土的免压蒸工艺技术研究。结果表明,通过使用新型聚羧酸减水剂,混凝土在90℃条件下养护5h,其抗压强度可达到80MPa以上,随着龄期的发展,抗压强度持续增长,并且能够减少混凝土离心成型过程产生的余浆。与现有压蒸工艺制备的混凝土相比,混凝土耐久性有了较大的改善。