CN105672498B - 利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置和施工方法，该装置包括直流电源和模板(1)，模板(1)内表面设有滑槽，滑槽的槽底设有不锈钢板(3)，滑槽内滑动配合有抽板，混凝土结构(6)的钢筋笼(8)的内侧预埋有导电网(11)，直流电源的正极经导线与不锈钢板(3)连接，直流电源的负极经导线与导电网(11)连接；该方法的关键在于：浇捣混凝土骨料，等待2～4天，抽出抽板后将密封条(5)堵在滑槽开口，使得混凝土结构(6)的表面、密封条(5)和滑槽构成一个封闭的腔室，向腔室内灌注电解质溶液(7)，使得混凝土结构(6)中的氯离子向电解质溶液(7)迁移。该装置及方法能有效降低海砂的氯离子浓度。

Description

利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及沿海地区的钢筋混凝土耐久性领域，具体讲是一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置及其施工方法。
背景技术
混凝土骨料是指在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料，它分为粗骨料和细骨料，粗骨料包括卵石、碎石、废渣等，细骨料包括砂子，粉煤灰等。其中的砂子一般是采用河砂、湖砂等淡水砂。然而在广大的沿海及岛屿地区，淡水砂数量有限，而海砂却大量富余，但海砂中存在大量对钢筋有腐蚀性的氯离子，会降低建筑物的耐久性。所以就出现了一个无奈而尴尬的局面，即一方面在沿海及岛屿区施工混凝土时，需要耗费大量人力物力从内地搬运淡水砂作为细骨料，另一方面，在上述地区，海砂却大量富余闲置，无法利用。为了解决上述问题，自然也有人提出利用海砂作细骨料的设想，但该设想客观存在一个技术难题，即海砂中的氯离子浓度实在太大，现有的海砂淡化技术很难将海砂的氯离子浓度降低到符合钢筋混凝土结构的安全标准的范围内。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能有效降低海砂的氯离子浓度、避免腐蚀钢筋的利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置。
本发明的一种技术解决方案是，提供一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置，它包括直流电源和用于浇筑混凝土的模板，模板内表面设有滑槽，滑槽的槽底设有不锈钢板，滑槽内滑动配合有抽板，滑槽的开口位于模板的一个侧面，浇捣混凝土且将抽板从模板的侧面的开口抽出滑槽后，在滑槽开口插入密封条，混凝土结构的表面、密封条和滑槽构成一个用于灌注电解质溶液的腔室；
混凝土结构内部预埋有导电网，导电网位于混凝土结构的钢筋笼的内侧；
直流电源的正极经导线与不锈钢板连接，直流电源的负极经导线与混凝土结构的导电网连接；模板上设有与腔室连通的进液口和出液口。
本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种能有效降低海砂的氯离子浓度、避免腐蚀钢筋的利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的方法。
本发明的一种技术解决方案是，提供一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的方法，其特征在于，其步骤包括：
a、将海砂作为细骨料与粗骨料混合形成混凝土骨料；
b、制造带滑槽的模板，将抽板插入模板的滑槽内；
c、绑扎钢筋笼，并搭设好各个模板，并在钢筋笼的内侧设置导电网，且将与直流电源负极连接的导线的内端与导电网连接；
d、浇捣混凝土骨料，等待2～4天，再将抽板从模板侧面的开口抽出滑槽，然后将密封条堵在滑槽开口，使得混凝土结构的表面、密封条和滑槽构成一个封闭的腔室，经腔室的进液口向腔室内灌注电解质溶液，在直流电源的作用下，混凝土结构中的氯离子向电解质溶液迁移；
e、待混凝土强度达到设计要求后，拆掉模板。
该方法的原理为：当不锈钢板与直流电源正极连通且钢筋混凝土结构的导电网与直流电源的负极连通，这样，不锈钢板和导电网之间产生电势差，使得混凝土结构中带负电的氯离子向正极移动，从混凝土中进入到模板的电解质溶液内。
本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置及其施工方法与现有技术相比，具有以下优点。
该技术方案克服了行业内一直客观存在的技术难题，即快速、有效、经济地将海砂中的氯离子浓度降低到符合安全标准的范围内，使得沿海及岛屿地区能因地制宜、就地取材的大批量挖掘海砂作为细骨料，省略了从内地搬运骨料的运费及人工成本，进而产生了巨大的经济价值，具备了广阔的市场前景。
而且，上述技术方案存在几个设计上的亮点。
一，现有技术只能在混凝土彻底干硬固化后才进行电迁除氯，而干硬后的混凝土密实性高，对氯离子迁移的阻力也大，很难有效除氯；但是在混凝土完全固化以前，受到模板阻隔，根本无法安装电迁除氯的装置，而本申请准确抓住了现有的电迁除氯技术难以有效降低海砂氯离子的症结所在，创造性地提出将除氯设备内置在模板上，在不拆除模板对混凝土持续提供支持保护的状况下，利用抽出抽板后形成的空腔灌注电解质溶液进行除氯，打了一个时间差，充分利用到混凝土未完全干硬固化、电迁时内部阻力较小的时机，有效地除掉了混凝土骨料中的氯离子，四两拨千斤的解决了海砂氯离子浓度太大，很难将氯离子浓度降低到合理范围的技术难题，从而实现了海砂的大批量利用。
二、现有电迁除氯技术均是将电源负极与混凝土结构的钢筋笼直接连接的，这样就存在几大弊端，首先混凝土结构的钢筋笼直接通电会产生氢脆现象，对钢筋的性能造成破坏，而且负极与钢筋笼连接后，直流电源产生的电场是从钢筋笼到不锈钢板之间的，这样，位于混凝土结构的钢筋笼内部的大量氯离子是无法除掉的，这部分氯离子时间久以后早晚会向外围扩散，腐蚀钢筋笼。而本申请的技术方案创造性地在混凝土结构内部增设了金属导电网，且金属导电网更靠近混凝土结构中央而钢筋笼位于导电网外侧，这样，直流电源产生的电场就在导电网和不锈钢板之间，而现有技术无法除掉的位于钢筋笼内导电网外部的这部分氯离子也能被有效除去，除氯彻底，进一步保障混凝土结构的钢筋不被腐蚀，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置的模板抽出抽板前从内表面看的正视结构示意图。
图2是本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置的模板抽出抽板后从内表面看的正视结构示意图。
图3是本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置的俯剖视结构示意图。
图4是本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置的侧剖视结构示意图。
图中所示1、模板，2、滑槽，3、不锈钢板，4、抽板，5、密封条，6、混凝土结构，7、电解质溶液，8、钢筋笼，9、进液口，10、出液口，11、导电网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置，它包括直流电源和用于浇筑混凝土的模板1。模板1内表面设有滑槽2，滑槽2的槽底固定有不锈钢板3，滑槽2内滑动配合有与滑槽2等长的抽板4。当抽板4配合在滑槽3内时，抽板4、不锈钢板3和滑槽2的槽底三者是依次抵靠的。滑槽2的开口位于模板1的一个侧面，也就是说，滑槽2一端开口而一端封闭，滑槽2开口端一直延伸到模板1的一个侧面，这样，确保抽板4能从模板1的侧面抽出。
绑扎好钢筋笼8并搭设好模板1后浇捣混凝土结构6的混凝土，等待2～4天，将抽板4从模板1的侧面的开口抽出滑槽2，在滑槽2开口插入密封条5。这样，混凝土结构6的表面、密封条5和滑槽2构成一个用于灌注电解质溶液7的腔室。
混凝土结构6内部预埋有导电网11，导电网11位于混凝土结构6的钢筋笼8的内侧。导电网11是在浇捣混凝土前绑扎并放置在钢筋笼8内侧的，这样，浇捣混凝土后就直接预埋在混凝土结构6内。
模板1上设有与腔室连通的进液口9和出液口10，具体的说，模板1的远离滑槽2开口的侧面上，设有进液口9和出液口10，进液口9和出液口10均与滑槽2连通，进液口9和出液口10平时均设有塞子，需要时将塞子拔出以灌入或排除电解质溶液7。
直流电源可以固定在模板1的外表面。直流电源的正极经导线与不锈钢板3连接，具体的说，模板1上设有从外表面贯通到滑槽2的导线孔，导线穿过导线孔与不锈钢板3焊接，导线孔内填充有防水密封胶。直流电源的负极经导线与混凝土结构6的钢筋笼8内侧的导电网11连接；该根导线是在浇捣混凝土时预埋进混凝土结构6中的。
本发明利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的方法，其步骤如下。
a、直接在当地大量开挖海砂，将海砂作为细骨料与粗骨料如卵石、碎石、废渣等混合形成混凝土骨料。
b、制造带滑槽2的模板1，将抽板4插入模板1的滑槽2内。
c、绑扎钢筋笼8及导电网11，并搭设好各个模板1，并将导电网11放置在钢筋笼8的内侧，也就是说，导电网11更靠近混凝土结构6的中央而钢筋笼8居于外侧，这样有利于将位于导电网11外、钢筋笼8内的这部分氯离子排出，且将与直流电源负极连接的导线的内端与导电网11连接如直接焊接。
d、浇捣混凝土骨料，与直流电源负极连接的导线也被直接埋在混凝土结构6中。等待2～4天，使得混凝土的强度达到设计要求强度的50﹪左右。再将抽板4从模板1侧面的开口抽出滑槽2，然后将密封条5堵在滑槽2开口，使得混凝土结构6的表面、密封条5和滑槽2构成一个封闭的腔室，拔掉进液口9的塞子，经腔室的进液口9向腔室内灌注电解质溶液7，在直流电源的作用下，混凝土结构6中的氯离子向电解质溶液7迁移。该步骤是在混凝土的强度达到设计要求强度的50﹪左右再抽掉抽板4的，此时混凝土结构6的混凝土处于初凝但又未完全硬化的状态，既不会对混凝土结构6造成破坏又能抓住混凝土阻力小的时机有效除氯。
e、待混凝土强度达到设计要求后，拔掉出液口10的塞子，将电解质溶液7排出，再拆掉模板1。

Claims (2)

1.一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的装置，其特征在于：它包括直流电源和用于浇筑混凝土的模板(1)，模板(1)内表面设有滑槽(2)，滑槽(2)的槽底设有不锈钢板(3)，滑槽(2)内滑动配合有抽板(4)，滑槽(2)的开口位于模板(1)的一个侧面，浇捣混凝土且将抽板(4)从模板(1)的侧面的开口抽出滑槽(2)后，在滑槽(2)开口插入密封条(5)，混凝土结构(6)的表面、密封条(5)和滑槽(2)构成一个用于灌注电解质溶液(7)的腔室；
混凝土结构(6)内部预埋有导电网(11)，导电网(11)位于混凝土结构(6)的钢筋笼(8)的内侧；
直流电源的正极经导线与不锈钢板(3)连接，直流电源的负极经导线与混凝土结构(6)的导电网(11)连接；模板(1)上设有与腔室连通的进液口(9)和出液口(10)。
2.一种利用海砂作为混凝土细骨料进行施工的方法，其特征在于，其步骤包括：
a、将海砂作为细骨料与粗骨料混合形成混凝土骨料；
b、制造带滑槽(2)的模板(1)，将抽板(4)插入模板(1)的滑槽(2)内；
c、绑扎钢筋笼(8)，并搭设好各个模板(1)，并在钢筋笼(8)的内侧设置导电网(11)，且将与直流电源负极连接的导线的内端与导电网(11)连接；
d、浇捣混凝土骨料，等待2～4天，再将抽板(4)从模板(1)侧面的开口抽出滑槽(2)，然后将密封条(5)堵在滑槽(2)开口，使得混凝土结构(6)的表面、密封条(5)和滑槽(2)构成一个封闭的腔室，经腔室的进液口(9)向腔室内灌注电解质溶液(7)，在直流电源的作用下，混凝土结构(6)中的氯离子向电解质溶液(7)迁移；
e、待混凝土强度达到设计要求后，拆掉模板(1)。
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