徐 跃
（江苏东浦管桩有限公司 江苏 连云港 222346）
【摘 要】传统高强混凝土管桩单纯采用水泥为胶凝材料，而随着矿物掺合料的兴起，管桩行业也开始使用磨细砂、矿渣粉、粉煤灰等做为胶凝材料应用在管桩中。论文主要通过试验验证矿粉掺入对高强混凝土管桩强度的影响，并确定最佳掺量范围，降低生产成本，节约资源，提高经济效益。?
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关键词 矿粉；强度；PHC管桩；经济效益
PHC pile of slag on the strength of the application
Xu Yue
（Pile Co.， Ltd.， Jiangsu dongpu Lianyungang Jiangsu 222346）
【Abstract】The traditional use of high strength concrete pipe pure cement for cementitious materials， and with the rise of mineral admixtures， Piles industry has also started using ground sand， slag powder， fly ash and other cementitious materials as used in pipe pile. This paper mainly through the test of slag incorporation impact on the strength of high strength concrete pipe and determine the best dosage range， lower production costs， save resources and improve economic efficiency.
【Key words】Slag；Strength；PHC pile；Economic
1. 前言
（1）PHC管桩在中国发展二十余年，目前产业规模已接近饱和，管桩企业为了寻求生存，降低生产成本，不断尝试研发新的替代性材料。同时，国家开始支持绿色建材的使用，给粉煤灰和矿粉的推广带来了新的契机。矿粉是由炼铁厂排出的水淬矿渣属于工业废渣，其化学成分以二氧化硅、氧化铝和少量的氧化铁为主，且因其在冷却属于急冷的过程，各组分的晶核结构具有不定性，故有一定的活性，经磨细后成为具有一定细度和级配的微粉，掺入混凝土中能够使混凝土的多项性能指标得以改善。?
（2）此外，矿粉价格相比水泥便宜，掺入一定量矿粉还可以降低企业成本，提高经济效益。本文通过试验的方法，分析掺量对混凝土强度的影响，借以获得最佳取代比例，在保证混凝土强度和可操作性的前提下，获得较为经济的配比。
2. 试验材料
2.1 水泥。
2.5 矿粉。
采用连云港长固S95矿粉，其技术指标如表5。
3. 试验条件
混凝土搅拌采用试验室小型搅拌机，每次搅拌方量为15L。试件采用100*100*100mm非标准试模制作，在实验室振动成型。养护条
件分常压养护和高压养护，常压工艺为升温1.5H，恒温3.5H，恒温温度90度；高压工艺为升压2H，恒压4H，恒压压力1.0MPa，降压2H。
4. 实验过程与结果分析
4.1 配合比设计。
配比设计依据JGJ55-2011《混凝土配合比设计规程》，由于我们水泥采用PO52.5水泥，自身含有18%掺合料，所以本次试验选用10%与15%和基准水泥做比较，实验配合比见表6。?
4.2 脱模强度比较与分析。?
4.2.1 混凝土脱模强度见表7。?
4.2.2 通过以上统计，我们可以得出结论：?
（1）从强度平均值看，15%矿粉>10%矿粉>纯水泥，15%矿粉强度与10%矿粉强度相差2MPa。?
（2）从方差方面看，10%矿粉最小为2.5MPa，纯水泥其次为3.3MPa，15%矿粉最后为4.6MPa。?
（3）从脱模强度大于60MPa看，10%矿粉全部达到，而纯水泥只有两组达到，15%矿粉则有三组达到。?
4.3 天强度比较与结果分析。?
4.3.1 混凝土3天强度如表8。?
4.3.2 通过以上统计数据，我们得出：?
（1）从平均值角度，12%矿粉>10%矿粉>纯水泥。?
（2）从方差方面看，纯水泥波动最小，10%矿粉波动较小，12%矿粉波动较大。?
（3）从强度大于60MPa看，掺加矿粉强度均满足C60等级，纯水泥有一组未达到C60等级。?
4.4 蒸压强度比较与结果分析。?
4.4.1 混凝土蒸压强度见表9。?
4.4.2 通过以上数据统计，得出以下判断：
（1）从平均值看，15%矿粉强度最高，10%矿粉强度其次，纯水泥强度最低。
（2）从方差看，10%矿粉波动最小，纯水泥波动其次，15%矿粉波动最大。
（3）从强度大于80MPa看，三组配比强度值均大于80MPa。?
4.5 本章小结。
通过纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、三天强度、压蒸强度的比较，我们可知，矿粉做为矿物掺合料，在一定掺量范围内，随着矿粉掺量的增加，混凝土强度也随着增加（见图1）。三者强度均能满足生产需求，但考虑成本与方差，我们选择10%矿粉掺量配比为本次试验最佳配比。
5. 经济效益
（1）通过近一个月试验，掺10%矿粉对混凝土管桩强度并无影响，并可以产生较好的经济效益，两种配比成本比较见表10。?
?
（2）通过掺加10%矿粉，一方混凝土可降低成本7.955元，按照企业一年生产混凝土20万方，则一年可节约成本159.9万元。
6. 总结
（1）综合以上纯水泥、10%矿粉、15%矿粉的脱模强度、3天强度、蒸压强度三方面对比，对某一强度等级的混凝土存在矿粉掺量最佳掺量值，材料结合混凝土生产实际，本次最佳胶凝材料比例为水泥：矿粉=387：43为最佳。?
（2）矿粉的应用，可以克服仅用水泥水化热大等弱点，可以降低水泥用量，不仅可以改善混凝土工作性能，同时降低混凝土成本，节约资源，为建设“资源节约型、环境友好型”社会做出企业应尽的责任。
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参考文献
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［文章编号］1006-7619（2014）07-30-422
［作者简介］ 徐跃（1986.9-），男，职称：助理工程师，主要从事混凝土管桩研究。
