1推廣硬石膏粉生產(chǎn)免壓蒸PHC管樁的背景
國內硬石膏資源非常豐富，皖北煤電集團恒泰公司的儲量最大。2012年新上3.2Φ﹡13米磨機，硬石膏粉年產(chǎn)能30萬噸以上，現(xiàn)沒有達產(chǎn)。
蔣元海教授對管樁的發(fā)展情況有詳細的介紹，我國自1987年從日本引進PHC管樁生產(chǎn)線開始，至今已有500多家企業(yè)生產(chǎn)管樁，全年生產(chǎn)管樁3億米以上。我國PHC管樁經(jīng)過20多年的飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為世界上最大的生產(chǎn)基地。
在傳統(tǒng)的PHC管樁生產(chǎn)工藝中，須經(jīng)過二次壓蒸才能使管樁達到出廠要求。二次高壓蒸養(yǎng)能耗大，增加CO2排放，造成環(huán)境污染。2013年8月份上旬長江中下游流域出現(xiàn)罕見的40℃以上持續(xù)高溫天氣與工業(yè)排放CO2量增加是有關系的。
研究如何利用恒泰公司無需煅燒的硬石膏資源與PHC管樁免壓蒸，給企業(yè)和社會都帶來效益成為了筆者的課題。從掌握的資料看，國內已經(jīng)有幾家管樁廠開始穩(wěn)定使用硬石膏做免壓蒸PHC管樁，所以把此項利國利民的技術推廣開來必須提上日程。
2國內對免壓蒸PHC管樁技術的研究現(xiàn)狀
何有林介紹了國內免壓蒸PHC管樁技術路線及使用材料如下：
2.1使用活性摻合料
何有林引用蔣元海的專利《預應力高強混凝土管樁免壓蒸生產(chǎn)制作方法》中使用磨細粒化高爐礦渣和磨細石膏兩種活性摻合料；盧迪芬研制的摻合料是粉煤灰、礦渣和少量激發(fā)劑以30%替代水泥，常溫蒸養(yǎng)14小時可生產(chǎn)PHC管樁；馬國寧的專利《一種PHC管樁水泥及其制造方法》，其中做水泥的功能性材料中說明使用硬石膏。
2.2使用高性能減水劑
介紹童常榮發(fā)明了一種管樁塑化劑，也可省去壓蒸工藝生產(chǎn)PHC管樁。
2.3同時使用活性摻合料和高性能減水劑
介紹馮乃謙使用復合超細粉和復配減水劑生產(chǎn)免壓蒸PHC管樁；筆者加上一條張建鋼開發(fā)了具有早強功能預構件專用的聚羧酸減水劑，也使用礦物摻和料，在90℃下養(yǎng)護5h，可生產(chǎn)PHC管樁。
3生產(chǎn)免壓蒸PHC管樁可行技術推薦
筆者推薦使用礦渣微粉和天然硬石膏粉復配活性摻和料；再使用一般的聚羧酸減水劑（減水劑下面不做論述）即可配制PHC管樁混凝土，經(jīng)一次常溫蒸養(yǎng)管樁強度即可達到C80級別。下面闡述復配攙和料的特點和使用依據(jù)。
摻合料使用材料之一是?；郀t礦渣，礦渣微粉（以下簡稱礦粉）是高爐水渣經(jīng)過研磨得到的粉末。其化學成分主要是SiO2、Al2O3、CaO等；含有95%以上的玻璃體和硅酸二鈣等礦物。
礦粉具有潛在水化活性和水硬性。當與水泥混用時，活性SiO2、Al2O3、與水泥中C3S和C2S水化產(chǎn)生的Ca（OH）2反應，形成水化硅酸鈣產(chǎn)物，填充混凝土孔隙，大幅度提高混凝土的致密度，同時將低強度的Ca（OH）2晶體轉化成高強度的水化硅酸鈣凝膠，顯著改善了水泥和混凝土的性能。礦渣中含有硅酸鹽、鋁酸鹽及大量含鈣的玻璃質（如C2S、CAS2、C2AS、C3A、C2F等），具有獨立的水硬性，在CaO與CaSO4的激發(fā)作用下，遇到水就能硬化。
摻合料的另一原料天然硬石膏（以下簡稱硬石膏）是Ⅱ型無水石膏，主要化學成分是CaSO4。硬石膏是一種比較致密堅硬的巖石，比重為2.9～3.1g/cm3，莫氏硬度3.0～3.5。
以皖北煤電集團恒泰公司生產(chǎn)的硬石膏粉為例，其化學成分（%）見下表
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