引言作者试验研究了水胶比、浆骨比、聚羧酸母液类型、泵送速度等因素对PHC管桩混凝土的泵送性能及蒸压蒸养强度的影响，确定了最优水胶比、最优浆骨比及最佳的聚羧酸母液复配类型和最佳的泵送速度并对聚羧酸高性能减水剂应用于PHC管桩进行了经济效益分析。
概述当前管桩企业熟练管桩工人流失较快、招聘难度大，人工成本不断提高，对管桩企业的生产成本、生产效率带来了较大的不利影响在此影响下，如何优化生产工艺过程，提高生产效率，得到业内的广泛关注国内一些大型管桩生产企业开始尝试将流态化混凝土应用到PHC管桩生产领域，用流态混凝土泵送工艺进行PHC管桩的自动化生产。
通过泵送方式运送混凝土可节省管桩混凝土在生产布料过程中功能材料的工人操作量，从而节约人工成本，这其中，实现自动化布料是泵送管桩生产工艺的关键环节管桩引入泵送混凝土进行封闭模喂料的生产技术，可大幅减少管桩生产台前的用工数量及劳动强度，但也带来了很多不利的影响，如很多管桩企业由于对泵送混凝土的性能掌握不到位，致使生产过程出现诸多问题。
效率低、产能低下严重阻碍了管桩行业的发展，做好PHC管桩泵送混凝土在管桩生产工艺过程中的技术控制尤为重要1、试验原材料及试验方法1.1原材料（1）水泥福建龙岩某水泥股份有限公司产的52.5级P·II硅酸盐水泥，其性能指标见表1。
（2）碎石漳州某石料厂产花岗岩碎石，有5～10mm和10～20mm两种粒级，碎石具体性能指标见表2。
（功能材料3）砂细度模数为2.7，Ⅱ区中砂，含泥量0.8%，表观密度2620kg/m³，堆积密度1450kg/m³（4）掺合料硅砂粉，比表面积4120c㎡/g，硅含量94.3%，烧失量0.83%（5）减水剂科之杰集团新材料有限公司生产的不同类型的减水剂母液，通过复配得到试验所需的产成品，各种类型聚羧酸减水剂的减水率及含固量见表3。
1.2 试验方法新拌混凝土的工作性能通过坍落度、倒坍落度筒排空时间等指标来评价， 其检验方法按GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行混凝土抗压强度试验按GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法进行评价，试块尺寸为功能材料150mm×150mm×150mm。
2、试验结果及分析2.1 泵送PHC管桩合理水胶比的确定根据GB13476-2009 《先张法预应力混凝土管桩》中要求，PHC管桩强度等级应不低于C80通过调整混凝土用水量，对比不同水胶比下，PHC管桩的蒸养强度、蒸压强度，其配合比见表4，试验强度见图1。
图1 不同水胶比下蒸压蒸养强度根据图1可以看出，SP-04、SP-05的蒸压强度都大于88MPa，符合PHC管桩的强度要求对比SP-04与SP-05，水胶比从0.31下降至0.30时，其蒸养强度及蒸压强度无明显增长，故选择水胶比0.31为最优水胶比。
2.2 浆骨比对PHC管桩泵送性能的影响泵送混凝土泵送性能功能材料的好坏，不只单纯考虑混凝土坍落度，混凝土的工作性能也尤为重要其泵送性能应结合强度等级观察其流动性、粘聚性和保水性，此外也可通过倒坍落度筒法进行测试。
由2.1确定出PHC管桩泵送合理的水胶比为0.31，以0.31水胶比为基础进行浆骨比调整，观察PHC管桩泵送性能、倒坍落度筒排空时间、蒸养强度及蒸压强度。浆骨比配合比调整见表5，表6。
由表6可见，浆骨比在0.32、0.33时浆体较为饱满易于泵送，倒坍落度筒排空时间分别为9.3s、8.8s，排空速度较快相比浆骨比高与浆骨比低的蒸养、蒸压强度，浆骨比低的蒸养蒸压强度比浆骨比高的蒸养、蒸压强度略低，但都符合其蒸养及蒸压强度要求。
对比浆骨比0.32、0.3功能材料3，从倒坍落度筒排空时间缩短幅度及蒸养、蒸压强度的增长幅度来看，PHC管桩浆骨比宜选择0.322.3 聚羧酸母液类型对PHC管桩泵送性能的影响通过对比聚羧酸母液的特性，观察其泵送性能、蒸养强度及蒸压强度，试验混凝土配合比参照SP-09，试验结果见表7。
由表7可见，PCE-4降粘型母液的浆体饱满，易于泵送，倒坍落度筒排空时间9.4s，且蒸养强度达到47.4MPa，蒸压强度达到88.3MPa；PCE-2综合型母液的浆体饱满，易于泵送，倒坍落度筒排空时间10.2s，且蒸养强度达到48.2MPa，蒸压强度达到91.6MPa，因此，泵送管桩用聚羧酸减水剂由PCE-2、PCE-4两种母液进行复配泵送效果最功能材料佳。
2.4 泵送PHC管桩大试通过调整聚羧酸系高性能减水剂中的各项母液助剂组分，进行PHC管桩泵送试生产试生产三根15米管桩，从泵送的速度对比可知，泵送速度为30.5 kg/s、34.0 kg/s、36.1 kg/s，泵送速度良好，其泵送速度的数据见表8。
通过泵送布料综合生产时间约为3min，与传统布料方式6min相比可节省将近一半时间，提高了生产效率，减少了生产设备在生产过程中的损耗试生产的三根管桩，从蒸养强度结果看，平均强度为46.0 MPa，从蒸压强度看，SC-02为88.3MPa，蒸压蒸养强度比最好。
试生产强度结果见图2
图2 试生产强度3、经济效益分析以月产10万米的管桩生产企业为例，功能材料需要PHC管桩生产线4条，使用普通外加剂生产，需要产线工人20人左右，每月约使用普通外加剂230吨左右；若使用泵送管桩专用外加剂生产，需要产线工人8人，外加剂使用量约120吨左右。
以普通外加剂每吨2400元，泵送管桩用外加剂每吨4500元，工人工资每月约7000元为基准，对使用泵送管桩专用外加剂前后的经济效益进行分析，预计月产10万米管桩生产企业每月可节省成本96000元，对比数据见表9。
通过使用泵送管桩外加剂，调整管桩混凝土布料模式，月产10万米管桩生产企业预估每月可节省月9.6万元。而管桩生产过程中，生产工人可以节省填料及掉落混凝土回收等步骤，生产效率也能够得到很大的提升。
图3 PHC 泵功能材料送管桩试生产现场
图4 PHC 泵送管桩混凝土状态4、结语泵送混凝土技术是未来管桩行业发展的方向，与传统管桩行业相比，将流态化混凝土引入PHC管桩生产中，使得管桩生产所需的用工人数、劳动强度、物料模具损耗、生产成本等大幅度降低，提高了管桩企业的市场竞争力。
作者简介：邱岳涛（1986.05—），工程师，本科学历，技术主管，现任职福建科之杰新材料有限公司， 长期从事混凝土外加剂的技术服务和推广应用工作。
