聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩的制作方法 【技术领域】
本发明涉及一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩的制作方法。
背景技术
现有技术中，预制钢筋混凝土方桩纤维增强采用的纤维材料为钢纤维，制作方法为将钢纤维与水泥、砂、石子、混凝土减水剂、混凝土掺合料、水等原材料按一定比例搅拌，然后将制备好的混凝士拌合料喂入钢模内，振动密实成型，抹面后经3小时～10小时蒸汽养护(养护温度为50℃～95℃)或经自然停放养护1天～3天后脱模，待混凝土强度达到设计强度70％时可起吊，再进行自然养护7天～28天，待桩身混凝土强度达到100％设计强度时即可出厂。由于钢纤维的比重为较大(为普通混凝土的3倍左右)，与聚丙烯纤维相比其纤维直径也较粗，因此在预制钢筋混凝土方桩中掺入体积率1％～3％(重量比约为3％～9％)时，钢纤维在混凝上中的分散均匀性较差；同时钢纤维易生锈，在混凝土表层生锈后将产生膨胀，从而将混凝土局部胀裂，降低构件的设计强度；钢纤维的弹性模量(约为2×105MPa)是混凝士的5～6倍，方桩在锤击施工中混凝土的抗冲击性能就差，钢纤维自身的抗冲击性能得不到发挥，从而降低了其钢纤维混凝土复合材料结构的承载能力，降低了预制钢筋混凝土方桩钢纤维增强的技术经济效益。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩的制作方法，用该方法生产的预制钢筋混凝土方桩地抗裂性能及抗冲击性能好，可大大降低方桩的施工破损率。
本发明的技术方案是：一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩的制作方法，将弹性模量为3×103MPa～8×103MPa的聚丙烯纤维与水泥、砂、石子、混凝土减水剂、混凝土掺合料、水等原材料按-定比例搅拌，然后将制备好的混凝土拌合料喂入钢模内，振动密实成型、抹面后，经3小时～10小时蒸汽养护(养护温度为50℃～95℃)或经自然停放养护1天～3天后脱模，待混凝土强度达到设计强度70％时可起吊，再需进行自然养护7天至28天，待桩身混凝土强度达到100％设计强度时即可出厂。其特征在于：所述的混凝土配料搅拌时使用的纤维为低弹性模量的聚丙烯纤维。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
预制钢筋混凝土方桩生产时掺加极少量的聚丙烯纤维材料后，由于聚丙烯纤维材料的弹性模量很小、比重很轻(约0.95～0.99g/cm3)、单丝的直径很小，聚丙烯纤维材料在混凝土中的分散性能好，不但可以提高方桩的抗裂性能，可大大提高管桩锤击施工的抗冲击性能，从而可大大降低管桩的施工破损率，具有很好的技术经济效益。
【具体实施方式】
一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩的制作方法，将弹性模量为3×103MPa～8×103MPa的聚丙烯纤维与水泥、砂、石子、混凝土减水剂、混凝土掺合料、水等原材料按一定比例搅拌，然后将制备好的混凝土拌合料喂入钢模内，振动密实成型，抹面后经3小时～10小时蒸汽养护(养护温度为50℃～95℃)或经自然停放养护1天～3天后脱模，待混凝土强度达到设计强度70％时可起吊，再需进行自然养护7天至28天，待桩身混凝土强度达到100％设计强度时即可出厂。其特征在于：所述的混凝土配料搅拌时使用的纤维为低弹性模量的聚丙烯纤维。
所述的聚丙烯纤维的单丝纤度为0.5dtex～3.0dtex，单丝长度为2mm～50mm。
所述的聚丙烯纤维在混凝土中的掺加的重量百分比为0.2‰～1％。
所述的聚丙烯纤维为下列纤维中的一种或多种复合：
(1)聚丙烯纤维；
(2)改性聚丙烯纤维；
(3)改性异形聚丙烯纤维。
实施例一：一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土实心方桩ZH400A-C40-12(即：方桩型号为A型、方桩长度为12m、截面尺寸400mm×400mm、混凝土强度等级为C40)的制作，每立方米混凝土改性聚丙烯纤维的掺量2公斤(单丝纤度为1dtex，单丝长度为10mm，重量百分比为0.8‰)，按下列配合比(公斤/立方米砼)：
改性聚丙烯纤维：水泥∶ 砂∶ 石∶ 水∶ MD 型高效减水剂
2 ∶420 ∶ 610∶ 1240∶ 148∶ 6搅拌配制成聚丙烯纤维混凝土，然后将制备好的聚丙烯纤维混凝土喂入钢模内，振动密实成型，抹面后经自然停放养护1天后脱模，洒水自然养护7天后混凝土强度达到设计强度70％时起吊，再在成品堆场中进行自然养护7天，桩身混凝土强度达到100％设计强度时出厂。生产的聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土实心方桩经工程锤击施打表明，管桩的锤击数可提高50％以上，破损率由原先的2.5％下降至1.2％。
实施例二：一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土空心方桩KZH400(260)B-C35-11(即：空心方桩型号为B型、方桩长度为11m、截面外周尺寸400mm×400mm、截面内圆直径为260mm、混凝土强度等级为C35)的制作，每立方米混凝土改性聚丙烯纤维的掺量1.8公斤(单丝纤度为1dtex，单丝长度为12mm，重量百分比为0.7‰)，按下列配合比(公斤/立方米砼)：
改性聚丙烯纤维：水泥∶ 砂∶ 石∶ 水∶ MD型高效减水剂
1.8 ∶400 ∶ 620∶1260∶ 146∶ 6搅拌配制成聚丙烯纤维混凝土，然后将制备好的聚丙烯纤维混凝土喂入钢模内，振动密实成型，抹面后经自然停放养护1天后脱模，洒水自然养护7天后混凝土强度达到设计强度70％时起吊，再在成品堆场中进行自然养护10天，桩身混凝土强度达到100％设计强度时出厂。生产的聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土方桩经工程锤击施打表明，管桩的锤击数可提高45％以上，破损率由原先的2.5％下降至1.5％。
实施例三：一种聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土实心方桩ZH500C-C50-12(即：方桩型号为C型、方桩长度为12m、截面尺寸500mm×500mm、混凝土强度等级为C50)的制作，每立方米混凝土改性聚丙烯纤维的掺量3公斤(单丝纤度为1dtex，单丝长度为10mm，重量百分比为1.2‰)，按下列配合比(公斤/立方米砼)：
改性聚丙烯纤维∶水泥∶ 砂∶ 石 ∶ 水∶ MD型高效减水剂
3 ∶460 ∶ 600∶ 1250 ∶ 160∶ 6搅拌配制成聚丙烯纤维混凝土，然后将制备好的聚丙烯纤维混凝土喂入钢模内，振动密实成型、抹面后，经6小时蒸汽养护(蒸汽养护最高温度为80℃)后脱模、起吊，再在成品堆场中进行自然养护7天，桩身混凝土强度达到100％设计强度时出厂。生产的聚丙烯纤维增强预制钢筋混凝土实心方桩经工程锤击施打表明，管桩的锤击数可提高80％以上，破损率由原先的2.5％下降至0.6％。