CN105084822A - 防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法 - Google Patents

防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法，该制备方法包括：1)将淤泥浸泡于活化液中，然后过滤、干燥和过筛制得活化淤泥；2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水混合制得混凝土；3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得防冻钢筋混凝土箱涵；其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠。通过该方法制得的防冻钢筋混凝土箱涵具有优异的裂缝荷载和破坏荷载指数。

Description

防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土箱涵，具体地，涉及一种防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法。
背景技术
涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土或圬工制成，但钢筋混凝土应用较广，当跨径小于4m时，采用箱涵，对于管涵，防冻钢筋混凝土箱涵是一个便宜的替代品，墩台，上下板都全部一致浇筑。
目前，箱涵施工一般采用现浇，在开挖好的沟槽内设置底层，浇筑一层混凝土垫层，再将加工好的钢筋现场绑扎，支内模和外模，较大的箱涵一般先浇筑底板和侧壁的下半部分，再绑扎侧壁上部和顶板钢筋，支好内外模，浇筑侧壁上半部分和顶板。待混凝土达到设计要求的强度拆模，在箱涵两侧同时回填土。其中，混凝土是决定箱涵的性能的决定性因素，但是现有的混凝土在严寒的条件下进行浇筑后形成的防冻钢筋混凝土箱涵的质量较差，主要表现为裂缝荷载和破坏荷载的指数难以达标。
发明内容
本发明的目的是提供一种防冻钢筋混凝土箱涵及其制备方法，通过该方法制得的防冻钢筋混凝土箱涵具有优异的裂缝荷载和破坏荷载指数。
为了实现上述目的，本发明提供了一种防冻钢筋混凝土箱涵的制备方法，包括：
1)将淤泥浸泡于活化液中，然后过滤、干燥和过筛制得活化淤泥；
2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水混合制得混凝土；
3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得防冻钢筋混凝土箱涵；
其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠。
本发明还提供了一种防冻钢筋混凝土箱涵，防冻钢筋混凝土箱涵通过上述的方法制备而得。
通过上述技术方案，本发明首先通过盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠对淤泥进行改性，进而活化淤泥与石子、砂、粉煤灰和水在协同作用下使得混凝土在严寒的条件下能够凝固成型进而具有优异的裂缝荷载和破坏荷载指数。在现有技术中，淤泥是不能够作为混凝土的原料，因为普通的淤泥能够破坏钢筋与混凝土之间的粘合力，然而在本发明中，发明人通过对淤泥进行活化改性使得淤泥不仅能够作为混凝土的原料使用，同时还能够改善混凝土的抗寒性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种防冻钢筋混凝土箱涵的制备方法，包括：
1)将淤泥浸泡于活化液中，然后过滤、干燥和过筛制得活化淤泥；
2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水混合制得混凝土；
3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得防冻钢筋混凝土箱涵；
其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠。
在本发明的活化液中，各组分的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得活化液能够对淤泥进一步活化，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的水，盐酸的用量为15-20重量份，磺基水杨酸的用量为7-11重量份，二巯基丙烷磺酸钠的用量为2-6重量份。
在本发明的步骤1)中，淤泥与活化液用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得活化液能够对淤泥进一步活化，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的淤泥，活化液的用量为300-500重量份。
在本发明的步骤1)中，浸泡条件可以在宽的范围内变化，但是为了使得活化液能够对淤泥进一步活化，优选地，在步骤1)中，浸泡至少满足以下条件：浸泡温度为70-90℃，浸泡时间为12-20h。
在本发明的步骤1)中，干燥条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得活化淤泥中的含水量尽可能地低，优选地，在步骤1)中，干燥至少满足以下条件：干燥温度为120-150℃且干燥至混合物中含水率低于1％。
在本发明的步骤1)中，活化淤泥的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的混凝土具有更优异的抗寒性能，优选地，在步骤1)中，过筛处理中筛的目数不小于200目。
在本发明的步骤2)中，各物料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的混凝土具有更优异的抗寒性能，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的水泥，活化淤泥的用量为20-35重量份，石子的用量为150-200重量份，砂的用量为180-220重量份，粉煤灰的用量为50-70重量份，水的用量为250-300重量份。
在本发明的步骤3)中，养护条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的混凝土具有更优异的裂缝荷载和破坏荷载指数，优选地，养护至少满足以下条件：养护温度为-5～0℃，相对湿度为50-60％，养护时间为3-5天。
本发明还提供了一种防冻钢筋混凝土箱涵，防冻钢筋混凝土箱涵通过上述的方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将淤泥于80℃下浸泡于活化液16h(淤泥与活化液的重量比为100：400)中，然后过滤、于135℃干燥直至含水率低于1％，过200目的筛制得活化淤泥；其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠(重量比为100：17：8：5)。
2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水(重量比为100：30：180：200：60：270)混合制得混凝土。
3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后于-3℃、相对湿度为55％的条件下养护4天制得防冻钢筋混凝土箱涵A1。
实施例2
1)将淤泥于70℃下浸泡于活化液12h(淤泥与活化液的重量比为100：300)中，然后过滤、于120℃干燥直至含水率低于1％，过200目的筛制得活化淤泥；其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠(重量比为100：15：7：2)。
2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水(重量比为100：20：150：180：50：250)混合制得混凝土。
3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后于-5℃、相对湿度为50％的条件下养护3天制得防冻钢筋混凝土箱涵A2。
实施例3
1)将淤泥于90℃下浸泡于活化液20h(淤泥与活化液的重量比为100：500)中，然后过滤、于150℃干燥直至含水率低于1％，过200目的筛制得活化淤泥；其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠(重量比为100：20：11：6)。
2)将水泥、活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水(重量比为100：35：200：220：70：300)混合制得混凝土。
3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后于0℃、相对湿度为60％的条件下养护5天制得防冻钢筋混凝土箱涵A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得防冻钢筋混凝土箱涵B1，不同的是，活化液中无盐酸。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得防冻钢筋混凝土箱涵B2，不同的是，活化液中无磺基水杨酸。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得防冻钢筋混凝土箱涵B3，不同的是，活化液中无二巯基丙烷磺酸钠。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得防冻钢筋混凝土箱涵B4，不同的是，步骤2)中无活化淤泥。
检测例1
按照GB/T11836-2009记载的方法检测上述制得的防冻钢筋混凝土箱涵的裂缝荷载(F1/kN·m-1)和破坏荷载(F2/kN·m-1)，具体结果见表1。
表1
F1/kN·m-1 F2/kN·m-1
A1 79 121
A2 80 119
A3 81 115
B1 61 101
B2 56 97
B3 57 96
B4 54 100
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的防冻钢筋混凝土箱涵具有优异的裂缝荷载和破坏荷载指数，即时在严寒条件下。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种防冻钢筋混凝土箱涵的制备方法，其特征在于，包括：
1)将淤泥浸泡于活化液中，然后过滤、干燥和过筛制得活化淤泥；
2)将水泥、所述活化淤泥、石子、砂、粉煤灰和水混合制得混凝土；
3)将所述混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得防冻钢筋混凝土箱涵；
其中，活化液含有水、盐酸、磺基水杨酸和二巯基丙烷磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于100重量份的水，所述盐酸的用量为15-20重量份，所述磺基水杨酸的用量为7-11重量份，所述二巯基丙烷磺酸钠的用量为2-6重量份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，相对于100重量份的所述淤泥，所述活化液的用量为300-500重量份。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述浸泡至少满足以下条件：浸泡温度为70-90℃，浸泡时间为12-20h。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述干燥至少满足以下条件：干燥温度为120-150℃且干燥至混合物中含水率低于1％。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述过筛处理中筛的目数不小于200目。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于100重量份的所述水泥，所述活化淤泥的用量为20-35重量份，所述石子的用量为150-200重量份，所述砂的用量为180-220重量份，所述粉煤灰的用量为50-70重量份，所述水的用量为250-300重量份。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述养护至少满足以下条件：养护温度为-5～0℃，相对湿度为50-60％，养护时间为3-5天。
9.一种防冻钢筋混凝土箱涵，其特征在于，所述防冻钢筋混凝土箱涵根据权利要求1-8中任意一项所述方法制备而得。
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