本發(fā)明涉及頂管制造領(lǐng)域，具體的講是一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有管道鋪設(shè)中，多采用頂管施工，頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。

現(xiàn)有，混凝土是一種多孔物質(zhì)，毛細(xì)孔和微裂紋是引起滲漏的根本原因。如果將毛細(xì)孔通道和微裂紋堵塞，就能夠起到防水、抗?jié)B的作用，而現(xiàn)有用于制作頂管的混凝土多為普通混凝土，在一般區(qū)域施工后不會(huì)被酸堿性土壤腐蝕，但是深海作業(yè)中，海底溫度低，現(xiàn)在施工作業(yè)區(qū)海底溫度一般在5℃作業(yè)，當(dāng)深度到達(dá)海底泥水分界面時(shí)，海水溫度甚至可能達(dá)到0℃，低破裂梯度力，深海作業(yè)中破裂壓力梯度本身就很低，再加上海水液柱的重量，使得地層難以支撐發(fā)生坍塌的問題。

因此，需要一種具有防水、抗?jié)B，改變現(xiàn)有普通混凝土的不足，提高頂管管身質(zhì)量，降低施工事故的一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有基于普通混凝土制作的頂管，在深海作業(yè)中存在因海底溫度低、深海低破裂梯度力的影響發(fā)生坍塌的問題，提供一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥70～90份、石灰石10～15份、石粉20～30份、漂珠20～40份、酮醛縮合物分散劑2～10份、碳酸鈣10～20份。

進(jìn)一步的，一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥74～86份、石灰石11～14份、石粉22～28份、漂珠24～36份、酮醛縮合物分散劑3～9份、碳酸鈣12～18份。

進(jìn)一步的，一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥78～82份、石灰石12～13份、石粉23～27份、漂珠26～32份、酮醛縮合物分散劑4～8份、碳酸鈣13～16份。

進(jìn)一步的，一種用于深海作業(yè)的頂管混凝土，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥80份、石灰石12份、石粉24份、漂珠28份、酮醛縮合物分散劑5份、碳酸鈣14份。

可選的，混凝土還包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇2～6份、氟碳乳液5～10份、硅粉10～20份、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽4～8份、羥丙基甲基纖維素0.2～0.8份、磷酸三丁酯1～5份，消泡劑1～2份、聚硅酮2.4～3.2份、目石英砂4～8份。

可選的，混凝土還包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇3～5份、氟碳乳液6～9份、硅粉12～18份、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽5～7份、羥丙基甲基纖維素0.4～0.6份、磷酸三丁酯2～4份，消泡劑1.3～1.6份、聚硅酮2.6～3份、目石英砂4.4～7.2份。

可選的，混凝土還包括按以下重量配比的添加物，聚乙烯醇4份、氟碳乳液7份、硅粉16份、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽6份、羥丙基甲基纖維素0.5份、磷酸三丁酯3份，消泡劑1.4份、聚硅酮3份、目石英砂5份。

這樣設(shè)計(jì)的目的在于，高鋁白水泥、石灰石可以提高制得的混凝土剛性，石粉、漂珠、酮醛縮合物分散劑、碳酸鈣以其特有的活性化學(xué)物質(zhì)，利用混凝土本身固有的化學(xué)性及多孔性，以水為載體，借助水的滲透作用與混凝土內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)生成反應(yīng)，順著或逆著水壓方向產(chǎn)生作用，在混凝土微孔及毛細(xì)管中傳輸、充盈、催化混凝土內(nèi)未完全水化的成份再次發(fā)生化學(xué)作用，形成不溶性的枝蔓狀結(jié)晶并與混凝土結(jié)合為整體，使任何方向來的水及其他液體被堵塞。與常規(guī)頂管相比較，克服了常規(guī)頂管制造后混凝土強(qiáng)度發(fā)展慢、密度高的不足，在5℃的溫度，常壓、8小時(shí)條件下，混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到5mpa以上。當(dāng)結(jié)構(gòu)沒有水分時(shí)，活性成份會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)，但當(dāng)與水分再次接觸時(shí)，上述的化學(xué)作用及封閉過程便會(huì)重復(fù)發(fā)生，而且會(huì)更深入到混凝土內(nèi)，從而達(dá)到永久性的防水、防潮、耐化學(xué)腐蝕的目的。

同時(shí)再通過，聚乙烯醇、氟碳乳液、硅粉、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽、羥丙基甲基纖維素、磷酸三丁酯，消泡劑、聚硅酮、目石英砂，基于混凝土吸收聚乙烯醇中的水而發(fā)生硬化，目石英砂和羥丙基甲基纖維素與混凝土硬化體相結(jié)合，填充與混凝土的空隙中，使混凝土具有更高耐水性和韌性。

羥丙基甲基纖維素、磷酸三丁酯、聚硅酮使之更具抗酸堿鹽特性。

本發(fā)明的有益效果至少是以下之一：

1.通過高鋁白水泥、石灰石可以提高制得的混凝土剛性，石粉、漂珠、酮醛縮合物分散劑、碳酸鈣以其特有的活性化學(xué)物質(zhì)，利用混凝土本身固有的化學(xué)性及多孔性，以水為載體，借助水的滲透作用與混凝土內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)生成反應(yīng)，順著或逆著水壓方向產(chǎn)生作用，在混凝土微孔及毛細(xì)管中傳輸、充盈、催化混凝土內(nèi)未完全水化的成份再次發(fā)生化學(xué)作用，形成不溶性的枝蔓狀結(jié)晶并與混凝土結(jié)合為整體，使任何方向來的水及其他液體被堵塞。與常規(guī)頂管相比較，克服了常規(guī)頂管制造后混凝土強(qiáng)度發(fā)展慢、密度高的不足，在5℃的溫度，常壓、8小時(shí)條件下，混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到5mpa以上。當(dāng)結(jié)構(gòu)沒有水分時(shí)，活性成份會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)，但當(dāng)與水分再次接觸時(shí)，上述的化學(xué)作用及封閉過程便會(huì)重復(fù)發(fā)生，而且會(huì)更深入到混凝土內(nèi)，從而達(dá)到永久性的防水、防潮、耐化學(xué)腐蝕的目的。

2.聚乙烯醇、氟碳乳液、硅粉、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽、羥丙基甲基纖維素、磷酸三丁酯，消泡劑、聚硅酮、目石英砂，基于混凝土吸收聚乙烯醇中的水而發(fā)生硬化，目石英砂和羥丙基甲基纖維素與混凝土硬化體相結(jié)合，填充與混凝土的空隙中，使混凝土具有更高耐水性和韌性。

3.通過羥丙基甲基纖維素、磷酸三丁酯、聚硅酮使之更具抗酸堿鹽特性。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

選用普通混凝土制成的頂管，直徑1m，厚度20cm，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為a。

實(shí)施例2

選用以下配比制得的頂管，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥70份、石灰石10份、石粉20份、漂珠20份、酮醛縮合物分散劑2份、碳酸鈣10份。直徑1m，厚度20cm，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為b。

實(shí)施例3

選用以下配比制得的頂管，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥90份、石灰石15份、石粉30份、漂珠40份、酮醛縮合物分散劑10份、碳酸鈣20份。直徑1m，厚度20cm，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為c。

實(shí)施例4

選用以下配比制得的頂管，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥80份、石灰石12份、石粉24份、漂珠28份、酮醛縮合物分散劑5份、碳酸鈣14份。直徑1m，厚度20cm，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為d。

實(shí)施例5

選用以下配比制得的頂管，混凝土按以下重量配比組成，高鋁白水泥80份、石灰石12份、石粉24份、漂珠28份、酮醛縮合物分散劑5份、碳酸鈣14份。聚乙烯醇4份、氟碳乳液7份、硅粉16份、萊磺酸甲醛縮合物鈉鹽6份、羥丙基甲基纖維素0.5份、磷酸三丁酯3份，消泡劑1.4份、聚硅酮3份、目石英砂5份。直徑1m，厚度20cm，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為e。

實(shí)施例6

對(duì)比標(biāo)記a～e的數(shù)據(jù)，制得下表：

通過對(duì)比5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，通過本發(fā)明提供的混凝土制得的頂管，在5℃、5倍大氣壓、24小時(shí)條件下統(tǒng)計(jì)頂管的強(qiáng)度，其混凝土強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通混凝土，解決了在深海作業(yè)中存在因海底溫度低、深海低破裂梯度力的影響發(fā)生坍塌的問題，同時(shí)對(duì)比本發(fā)明提供的混凝土制得的頂管的b組、c組、d組和e組數(shù)據(jù)，可得采用e組配比制得的頂管強(qiáng)度效果最佳。