本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及一種適用于海洋環(huán)境的防腐蝕承臺的制備方法。
背景技術(shù):
國內(nèi)外建設(shè)的大多數(shù)橋梁的承臺結(jié)構(gòu)隨著服役時間的增長都會存在不同程度的腐蝕,承臺作為橋梁的主要承載構(gòu)件,若腐蝕程度嚴重則會影響橋梁的安全性和使用性,并無法進行更換。承臺結(jié)構(gòu)一般采用先圍堰后用普通混凝土分層澆筑的方式進行施工。普通混凝土由于水膠比較大,因此毛細孔隙較多、界面過渡區(qū)較為薄弱,海水中的有害離子容易滲透,從而造成鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕。目前保護承臺結(jié)構(gòu)不受腐蝕的方法主要有兩種,一種是陰極保護的方法,另一種是在承臺結(jié)構(gòu)表面涂抹保護層的方法,但這兩種方法均增加了承臺施工以及日后維護的成本。因此,需要開發(fā)出一種強度高、密實性好且耐腐蝕的承臺以提高其使用壽命和安全性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是解決普通承臺不耐腐蝕且維修成本高的問題,并提供一種強度高、密實性好且耐腐蝕的承臺的制備方法。
為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點,提供了一種適用于海洋環(huán)境的防腐蝕承臺的制備方法,包括如下步驟:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:水泥800-900份,礦物摻合料250-300份,細集料1100-1200份,微細鋼纖維150-160份,高效減水劑6-18份,水150-250份;將細集料和微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將水泥和礦物摻合料混合均勻成第二混合物,將高效減水劑和水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物進行攪拌8-15秒后,加入第二混合物攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌10-20min后停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并對承臺套箱進行養(yǎng)護;
步驟三:向養(yǎng)護好的承臺套箱中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土的頂面與承臺套箱頂面距離差為5-10cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷?,再向承臺套箱中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
優(yōu)選的是,所述水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥,所述礦物摻合料為硅灰和Ⅰ級粉煤灰,所述細集料為河砂過4.75mm的方孔篩,其細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維的長徑比為40-100,高效減水劑的減水率為30%。
優(yōu)選的是,步驟一中攪拌是采用臥軸式混凝土攪拌機進行攪拌。
優(yōu)選的是,步驟一中制備高強超高性能混凝土的溫度為15-35℃,更優(yōu)選的是,步驟一中制備高強超高性能混凝土的溫度為25℃。
優(yōu)選的是,步驟二中分層澆筑后的高強超高性能混凝土的養(yǎng)護條件是溫度為25℃、濕度不低于90%,養(yǎng)護時間為7d,目前比較常見超高性能混凝土是于高溫蒸汽中進行養(yǎng)護,高溫養(yǎng)護很顯然需要耗費大量的熱量,本發(fā)明采用常溫養(yǎng)護超高性能混凝土,這樣減少了熱養(yǎng)護的繁瑣程序,降低造價,節(jié)能環(huán)保;步驟三中對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護。
優(yōu)選的是,步驟三中的含粗骨料的超高性能混凝土的原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份。
優(yōu)選的是,承臺套箱內(nèi)壁上設(shè)置有多個與承臺套箱一體成型的三角形限位塊,限位塊一邊設(shè)置在承臺套箱內(nèi)壁上且所述限位塊垂直于所述承臺套箱內(nèi)壁,承臺套箱底部設(shè)置有多個與所述承臺套箱一體成型的T形凸臺,所述T形凸臺與所述承臺套箱底部形成工字形。
優(yōu)選的是,步驟三中在澆筑普通混凝土之前,在承臺套箱中豎直設(shè)置四塊與承臺套箱內(nèi)壁形狀相匹配的隔板,隔板外壁與承臺套箱內(nèi)壁之間的間距為1-3mm,向隔板圍成的區(qū)域中澆筑普通混凝土,在停止?jié)仓胀ɑ炷梁?,待普通混凝土凝固后拆掉隔板,再向普通混凝土與承臺套箱之間的間隙中澆筑建筑防水材料。
優(yōu)選的是,所述建筑防水材料包括如下質(zhì)量的原料:瀝青8-12份,水泥15-25份,環(huán)氧乳液10-15份,水15-20份,粉煤灰4-10份,鈦白粉1-5份,重質(zhì)碳酸鈣5-10份,二氧化硅1-4份,丙烯酸樹脂5-10份,玻璃料1-3份。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:
(1)本發(fā)明的承臺在普通混凝土外設(shè)置一由高強超高性能混凝土制備的承臺套箱,該承臺套箱毛細孔隙極少,均質(zhì)性較好、界面過渡區(qū)極為密實且耐腐蝕性能較好,這樣可以保護承臺防止其在海水中腐蝕,且后期幾乎不需要維護,維護成本較低,此外,本發(fā)明的承臺相對于傳統(tǒng)承臺增加了比重和抗拉強度以及韌性,能夠抵抗船只的撞擊,從而使得橋梁更穩(wěn)固,本發(fā)明的制備方法簡單,成本較低,適合推廣;
(2)本發(fā)明配方制備的高強超高性能混凝土工作性能較好,且相對于普通的混凝土和一般的超高性能混凝土,其抗折強度、劈拉強度軸壓強度、彈性模量都有大幅提高,力學(xué)性能優(yōu)良;
(3)本發(fā)明的含粗骨料的UHPC抗壓強度大,由于承臺作為橋梁的主要承載構(gòu)件,因此需要承臺具有較好的抗壓能力以承受橋梁的壓力,故承臺的頂面用含粗骨料的超高性能混凝土澆筑,不但能耐腐蝕還能增加其抗壓能力;此外,本發(fā)明制備的超高混凝土效果力學(xué)性能更好,但收縮大,現(xiàn)澆容易開裂,比較適合于預(yù)制成承臺套箱,含粗骨料的超高性能混凝土由于加入了碎石,降低了造價且降低了收縮開裂,更適合于現(xiàn)場澆筑,因此更適合用于做承臺頂面的材料。
(4)本發(fā)明在承臺套箱和普通混凝土之間澆筑一層建筑防水層,承臺放置在海洋環(huán)境中,建筑防水層的存在可以防止海水浸過承臺套箱侵蝕普通混凝土,進一步加強承臺防腐蝕能力;
(5)承臺套箱內(nèi)壁設(shè)置有三角形限位塊,承臺套箱底部設(shè)置有T形凸臺,這樣不僅可以使得普通混凝土與承臺套箱之間連接更加牢固,還可以增加超高性能混凝土以及防水層與普通混凝土的接觸面積,提高防腐蝕性能;
(6)本發(fā)明的建筑防水材料能適應(yīng)水下的環(huán)境,具有較好的侵蝕性,瀝青、二氧化硅、鈦白粉、玻璃料都能夠使防水材料具有較好的耐溫性、抗沖擊、抗裂性能,能夠很好地保護普通混凝土不被破壞。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1-3的承臺結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明實施例4-6的承臺套箱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
實施例1:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥800份,硅灰100份,Ⅰ級粉煤灰170份,過4.75mm方孔篩的河沙1100份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維150份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑6.5份,水150份;將1100份河沙和150份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將800份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、100份硅灰以及170份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將6.5份高效減水劑和150份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪10秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌15min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:如圖1所示,將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱1,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱1在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d;
步驟三:向養(yǎng)護好的承臺套箱1中分層澆筑普通混凝土2,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為5cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷?;配制含粗骨料的超高性能混凝土,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;向承臺套箱1中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱1填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,養(yǎng)護好后即制成防腐蝕承臺。
實施例2:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥860份,硅灰170份,Ⅰ級粉煤灰80份,過4.75mm方孔篩的河沙1140份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維157份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑9.6份,水210份;將1140份河沙和157份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將860份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、170份硅灰以及80份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將9.6份高效減水劑和210份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪12秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌17min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d;
步驟三:向養(yǎng)護好的承臺套箱中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為8cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷粒慌渲坪止橇系某咝阅芑炷?,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;向承臺套箱中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
實施例3:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥900份,硅灰170份,Ⅰ級粉煤灰130份,過4.75mm方孔篩的河沙1200份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維160份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑18份,水250份;將1200份河沙和160份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將900份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、170份硅灰以及130份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將18份高效減水劑和250份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪15秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌20min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d;
步驟三:向養(yǎng)護好的承臺套箱中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為10cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷?;配制含粗骨料的超高性能混凝土,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;向承臺套箱中分層澆筑超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
實施例4:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥840份,硅灰110份,Ⅰ級粉煤灰160份,過4.75mm方孔篩的河沙1140份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維155份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑10份,水200份;將1140份河沙和155份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將840份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、110份硅灰以及160份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將10份高效減水劑和200份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪10秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌15min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d,承臺套箱的模具包括模具本體,與模具本體連通的空心三角形,空心三角形垂直于模具本體內(nèi)壁且其一邊設(shè)置在模具本體內(nèi)壁上,承臺套箱底部具有多個豎直向上設(shè)置的空心T形凸塊;
步驟三:如圖2所示,養(yǎng)護好的承臺套箱1為一頂面開口的箱體,承臺套箱1的內(nèi)壁上具有多個與承臺套箱1一體成型的三角形限位塊10,限位塊10一邊設(shè)置在承臺套箱1內(nèi)壁上且限位塊10垂直于承臺套箱1內(nèi)壁,承臺套箱1底部設(shè)置有多個與承臺套箱一體成型的T形凸臺11,T形凸臺11與承臺套箱1底部形成工字形,在承臺套箱1中豎直設(shè)置四塊與承臺套箱內(nèi)壁形狀相匹配的隔板,隔板外壁與承臺套箱內(nèi)壁之間的間距為1mm,向隔板圍成的區(qū)域中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為10cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷粒胀ɑ炷聊毯蟛鸬舾舭澹辉傧蚱胀ɑ炷僚c承臺套箱之間的間隙中澆筑建筑防水材料,建筑防水材料包括如下質(zhì)量的原料:瀝青8份,水泥17份,環(huán)氧乳液10份,水15份,粉煤灰6份,鈦白粉1份,重質(zhì)碳酸鈣8份,二氧化硅2份,丙烯酸樹脂8份,玻璃料2份;當(dāng)建筑防水材料凝固后,配制含粗骨料的超高性能混凝土,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;再向承臺套箱中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
實施例5:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥800份,硅灰100份,Ⅰ級粉煤灰150份,過4.75mm方孔篩的河沙1100份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維150份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑8份,水170份;將1100份河沙和150份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將800份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、100份硅灰以及150份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將8份高效減水劑和170份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪10秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌15min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d,承臺套箱的模具包括模具本體,與模具本體連通的空心三角形,空心三角形垂直于模具本體內(nèi)壁且其一邊設(shè)置在模具本體內(nèi)壁上,承臺套箱底部具有多個豎直向上設(shè)置的空心T形凸塊;
步驟三:養(yǎng)護好的承臺套箱1為一頂面開口的箱體,承臺套箱1的內(nèi)壁上具有多個與承臺套箱1一體成型的三角形限位塊10,限位塊10一邊設(shè)置在承臺套箱1內(nèi)壁上且限位塊10垂直于承臺套箱1內(nèi)壁,承臺套箱1底部設(shè)置有多個與承臺套箱一體成型的T形凸臺11,T形凸臺11與承臺套箱1底部形成工字形,在承臺套箱1中豎直設(shè)置四塊與承臺套箱內(nèi)壁形狀相匹配的隔板,隔板外壁與承臺套箱內(nèi)壁之間的間距為2mm,向隔板圍成的區(qū)域中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為8cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷链胀ɑ炷聊毯蟛鸬舾舭澹辉傧蚱胀ɑ炷僚c承臺套箱之間的間隙中澆筑建筑防水材料,建筑防水材料包括如下質(zhì)量的原料:瀝青12份,水泥25份,環(huán)氧乳液15份,水20份,粉煤灰10份,鈦白粉2份,重質(zhì)碳酸鈣5份,二氧化硅1份,丙烯酸樹脂5份,玻璃料3份;當(dāng)建筑防水材料凝固后,配制含粗骨料的超高性能混凝土,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;再向承臺套箱中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
實施例6:
步驟一:配制高強超高性能混凝土,高強超高性能混凝土的原材料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥800份,硅灰150份,Ⅰ級粉煤灰100份,過4.75mm方孔篩的河沙1100份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,微細鋼纖維150份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑12份,水170份;將1100份河沙和150份微細鋼纖維混合均勻成第一混合物,將800份P.O42.5普通硅酸鹽水泥、150份硅灰以及100份粉煤灰混合均勻成第二混合物,將12份高效減水劑和170份水混合均勻成第三混合物,然后將第一混合物置于臥軸式混凝土攪拌機中攪10秒后,再將第二混合物加入到臥軸式混凝土攪拌機中攪拌,開啟臥軸式混凝土攪拌機攪拌,攪拌期間加入第三混合物,一起攪拌15min停止,制備出高強超高性能混凝土;
步驟二:將制備的高強超高性能混凝土分層澆筑至模具中一體成型預(yù)制成頂面開口的承臺套箱,并進行搗實,1d后將模具拆除,并將承臺套箱在溫度為25℃和濕度在90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護7d,承臺套箱的模具包括模具本體,與模具本體連通的空心三角形,所述空心三角形垂直于模具本體內(nèi)壁且其一邊設(shè)置在模具本體內(nèi)壁上,承臺套箱底部具有多個豎直向上設(shè)置的空心T形凸塊;
步驟三:養(yǎng)護好的承臺套箱1為一頂面開口的箱體,承臺套箱1的內(nèi)壁上具有多個與承臺套箱1一體成型的三角形限位塊10,限位塊10一邊設(shè)置在承臺套箱1內(nèi)壁上且限位塊10垂直于承臺套箱1內(nèi)壁,承臺套箱1底部設(shè)置有多個與承臺套箱一體成型的T形凸臺11,T形凸臺11與承臺套箱1底部形成工字形,在承臺套箱1中豎直設(shè)置四塊與承臺套箱內(nèi)壁形狀相匹配的隔板,隔板外壁與承臺套箱內(nèi)壁之間的間距為3mm,向隔板圍成的區(qū)域中分層澆筑普通混凝土,當(dāng)澆筑的普通混凝土頂面與承臺套箱頂面的距離差為10cm時,停止?jié)仓胀ɑ炷链胀ɑ炷聊毯蟛鸬舾舭澹辉傧蚱胀ɑ炷僚c承臺套箱之間的間隙中澆筑建筑防水材料,建筑防水材料包括如下質(zhì)量的原料:瀝青10份,水泥20份,環(huán)氧乳液10份,水18份,粉煤灰10份,鈦白粉5份,重質(zhì)碳酸鈣10份,二氧化硅4份,丙烯酸樹脂10份,玻璃料1份,當(dāng)建筑防水材料凝固后,配制含粗骨料的超高性能混凝土,其原料質(zhì)量為:P.O42.5普通硅酸鹽水泥560份,硅灰80份,Ⅰ級粉煤灰80份,礦粉80份,過4.75mm方孔篩的河沙620份,該河沙細度模數(shù)在2.3-3.1之間,含泥量≤1.5%,泥塊含量≤0.5%,氯化物含量≤0.02%,碎石930份,該碎石的粒徑范圍在5~25mm,壓碎值≤5%,針片狀含量≤10%,微細鋼纖維75份,其中微細鋼纖維的長徑比為40-100,減水率為30%的高效減水劑11.2份,水136份;再向承臺套箱中分層澆筑含粗骨料的超高性能混凝土,直至將承臺套箱填滿,填滿后對含粗骨料的超高性能混凝土進行覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護,即制成防腐蝕承臺。
將實施例2的高強超高性能混凝土(UHPC)、含粗骨料的超高性能混凝土、市售的普通超高性能混凝土以及普通的混凝土進行性能比較,得出表1數(shù)據(jù):
表1 四種混凝土力學(xué)性能對比
表1反映的是實施例2的UHPC,含粗骨料的超高性能混凝土、市售的超高性能混凝土以及普通C50混凝土的28d力學(xué)性能對比。從表中可以看出,相比于普通C50混凝土,三種超高性能混凝土的力學(xué)性能明顯優(yōu)異,而相對于含粗骨料的超高性能混凝土和市售的超高性能混凝土,實施例2的UHPC的抗折強度、劈拉強度軸壓強度、彈性模量都大幅提高,力學(xué)性能優(yōu)良,但含粗骨料的UHPC抗壓強度最大,由于承臺作為橋梁的主要承載構(gòu)件,因此需要承臺具有較好的抗壓能力以承受橋梁的壓力,故承臺的頂面用含粗骨料的超高性能混凝土澆筑,不但能增加其抗壓能力還能耐腐蝕;此外,本發(fā)明制備的超高性能混凝土效果力學(xué)性能更好,但收縮大,現(xiàn)澆容易開裂,比較適合于預(yù)制成承臺套箱,含粗骨料的超高性能混凝土由于加入了碎石,降低了造價且降低了收縮開裂,更適合于現(xiàn)場澆筑,因此更適合用于做承臺頂面的材料。
據(jù)國內(nèi)外學(xué)者研究表明,一般的超高性能混凝土(UHPC)的氯離子擴散系數(shù)為0.02×10-12m2/s,腐蝕系數(shù)為1.3,而普通混凝土的氯離子擴散系數(shù)為1.1×10-12m2/s,腐蝕系數(shù)為4.0,從表1中明顯可看出本發(fā)明的超高性能混凝土比一般的超高性能混凝土工作性能更好,其力學(xué)性能更優(yōu)良,這可說明本發(fā)明的超高性能混凝土結(jié)構(gòu)更密實,氯離子擴散系數(shù)更低,因此其耐腐蝕性能也更好;而且本發(fā)明在承臺套箱和普通混凝土之間澆筑一層建筑防水層,承臺放置在海洋環(huán)境中,建筑防水層的存在可以防止海水浸過承臺套箱侵蝕普通混凝土,進一步加強承臺防腐蝕能力,承臺套箱內(nèi)壁設(shè)置有三角形限位塊,承臺套箱底部設(shè)置有T形凸臺,這樣不僅可以使得普通混凝土與承臺套箱之間連接更加牢固,還可以增加超高性能混凝土以及防水層與普通混凝土的接觸面積,提高防腐蝕性能。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域,對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。