CN110016893A - 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法 - Google Patents

基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110016893A
CN110016893A CN201910178663.5A CN201910178663A CN110016893A CN 110016893 A CN110016893 A CN 110016893A CN 201910178663 A CN201910178663 A CN 201910178663A CN 110016893 A CN110016893 A CN 110016893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
performance
antiknock
construction method
protection face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910178663.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110016893B (zh
Inventor
王高辉
高乔裕
卢聆江
谢蓝依
赵烨
刘合睿
王浩
袁晶晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan University WHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University WHU filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN201910178663.5A priority Critical patent/CN110016893B/zh
Publication of CN110016893A publication Critical patent/CN110016893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110016893B publication Critical patent/CN110016893B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/20—Equipment for shipping on coasts, in harbours or on other fixed marine structures, e.g. bollards
    • E02B3/26—Fenders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，包括：步骤1.采用拦水构件将涉水建筑物的待防护面围住，从而隔离外部水体，拦水构件与待防护面间隔一定距离；步骤2.采用抽水设备将被隔离在拦水构件与涉水建筑物的待防护面之间的水体抽干；步骤3.采用灌注技术将含有高性能空心玻璃微珠的水下速凝混凝土填充进拦水构件与待防护面之间，使水下速凝混凝土与待防护面紧密结合，从而在待防护面上形成抗爆混凝土防护层，其中，每立方米水下速凝混凝土包含高性能空心玻璃微珠58.5kg～195kg，高性能空心玻璃微珠为经过硅烷偶联剂G‑570改性处理的空心玻璃微珠。本方法能够有效提高涉水建筑物的抗爆性能。

Description

基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法
技术领域
本发明属于水下抗爆防护技术领域，具体涉及基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法。
背景技术
在现代工程中，混凝土作为一种优良的传统建筑材料被广泛应用，对于混凝土的施工技术也是日新月异，当前对于桥墩等涉水建筑物的施工方法多采用抽干周围河水，用喷锚技术对建筑物表面进行修复处理，但该方法具有工作量大、工期长、成本高等缺点，因此急需对现有技术进行改进。
当前，在对涉水建筑物进行修复的传统混凝土，具有凝固时间长、自流性差等特点，容易被周围的流水带走、冲散，而达不到预期的修复、堵漏、加固等要求；此外，现有的混凝土还具有抗压强度低、不密实等特点，而使得加固所用的混凝土会再次脱落，因此涉水建筑物表层加固所用的混凝土也有待改进。
由于涉水建筑物的安全运行，关乎民生经济、国防安全等重要领域，近年来，关于涉水建筑物抗爆防爆性能的研究得到了空前的发展。但当前的研究多从涉水建筑物建筑材料、抗爆结构等方面入手，少有对如何在有水的情况下材料的快速施工方法进行研究。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，达到提高涉水建筑物抗爆性能的目的和效果。本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：
本发明提供一种基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.采用拦水构件将涉水建筑物的待防护面围住，从而隔离外部水体，拦水构件与待防护面间隔一定距离；步骤2.采用抽水设备将被隔离在拦水构件与涉水建筑物的待防护面之间的水体抽干；步骤3.采用灌注技术将含有高性能空心玻璃微珠的水下速凝混凝土填充进拦水构件与待防护面之间，使水下速凝混凝土与待防护面紧密结合，从而在待防护面上形成抗爆混凝土防护层，其中，每立方米水下速凝混凝土包含：速凝填充材料235～270kg，粉煤灰395～470kg，水540～630kg，砂5～165kg，石子0～160kg，絮凝剂10～12.5kg，高性能空心玻璃微珠58.5kg～195kg，高性能空心玻璃微珠为经过硅烷偶联剂G-570改性处理的空心玻璃微珠。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：速凝填充材料包含：硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙，并且质量比依次为3～6：1.6～2.4：1，速凝填充材料的掺量(质量)在2％～4％之间。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：砂的细度模数为2.5～3.5，石的粒径为5～20mm。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：絮凝剂为改性UWB型絮凝剂。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：空心玻璃微珠的粒径在50～80μm之间，掺和量体积率为15％～50％，真密度为0.5～0.8g/cm3，堆积密度应达到0.35g/cm3。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：空心玻璃微珠内填充气体为CO2。
优选地，本发明提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，还可以具有以下特征：在上述步骤1中，采用的拦水构件是由钢套筒拼接而成，且底部用速凝砂浆封堵。
发明的作用与效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用的水下速凝混凝土具有优良的抗爆性能，以及水下稳定性、凝固性以及施工性，还具有良好的柔性则使得混凝土具有很好的适应变形能力，可大大提高水下混凝土施工的质量，缩短施工周期，降低成本，并切实起到抗爆防护效果。
(2)本发明利用水下灌注技术，降低了水下施工的难度，极大地提高了水下施工的速度，可推广至所有涉水建筑物水下表层加固、修复等施工领域，可推广性好。
(3)本方法对水下抗爆性能要求比较高的涉水建筑物中具有非常好的抗爆效果，针对现有抗爆性能结构，本发明防护层抗爆性能可提高50％～85％。
附图说明
图1为本发明实施例中所涉及的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法的施工过程示意图；
图2为本发明实施例中所涉及的注浆过程的示意图；以及
图3为本发明实施例中所涉及的高性能水下抗爆混凝土防护层的在水下冲击波作用下的受力情况示意图。
在图1至图3中，各符号含义如下：
1—涉水建筑物主体，2—高性能水下抗爆混凝土防护层，3—水体，4—水下爆炸源，5—入射冲击波，6—空心玻璃微珠，7—反射冲击波，8—被拦水构件隔离的水体，9—拦水构件，10—水下速凝混凝土，11—船体，12—灌注设备，13—灌注设备进浆口，14—灌注设备出浆口，15—小型抽水泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明涉及的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法的具体实施方案进行详细地说明。
<实施例>
如图1至3所示，本实施例所提供的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法包括以下步骤：
步骤1.采用拦水构件9将涉水建筑物1的待防护面围住，从而隔离外部水体3，拦水构件9与待防护面间隔一定距离。
在本实施例中，涉水建筑物1为桥墩，采用的拦水构件9是由钢套筒拼接而成，且底部用速凝砂浆封堵；并且，拦水构件9与桥墩表面保持40cm的距离，用以灌注水下速凝混凝土。
拦水构件9的拼装过程在水面完成，在四只船上架设工作平台，相对的两只船上起吊装置将一节套筒拼装完成，而后另两只相对的船只拼装下一节套筒并下放，如此重复操作，直至拼装作业完成。具体拼装流程为：钢套筒拼装施工平台搭设→对接钢套筒→拧紧对接螺栓→下放与上一节钢套筒相接→重复钢套筒拼接工作→直至钢套筒高度高出水面→完成拼装作业。在拼装到位后，利用速凝砂浆将钢套筒的底部封堵。
步骤2.采用船体11上的抽水泵15将被隔离在拦水构件9与涉水建筑物1的待防护面之间的水体8抽干。
步骤3.采用灌注技术将水下速凝混凝土10填充进拦水构件9与待防护面之间，使水下速凝混凝土与待防护面紧密结合，从而在待防护面上形成抗爆混凝土防护层2。
本实施例中，按照下述组分配制水下速凝混凝土：速凝填充材料234kg/m3，粉煤灰395kg/m3，水540kg/m3，砂165kg/m3，石子160kg/m3，絮凝剂10kg，高性能空心玻璃微珠136.5kg。其中，速凝填充材料由硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙组成，硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙的质量比为3：2：1；速凝填充材料的掺量在2％～4％之间。粉煤灰为I或II级粉煤灰。砂的细度模数为2.5～3.5，石的粒径为5～20mm。絮凝剂为改性UWB型絮凝剂。高性能空心玻璃微珠为经过硅烷偶联剂G-570改性处理的空心玻璃微珠，粒径在50～80μm之间，掺和量体积率为35％，真密度为0.5～0.8g/cm3，堆积密度应达到0.35g/cm3，抗压强度大于50MPa，微珠内填充气体为CO2。
注意在灌注水泥砂浆后，应对混凝土进行振捣，以剔除混凝土内部的气泡，提高混凝土密实性，从而更好的提高防护层的抗爆性能。在混凝土强度满足拆模强度后(约48小时)，可将模板(拦水构件9)拆除，完成施工。
如上所述，本实施例中利用钢套筒隔离水体并将水抽干，随后利用灌注技术将预制好的含有空心玻璃微珠的水下速凝混凝土填充进钢套筒内。由于混凝土材料的高强度与粘性可使得水下速凝混凝土材料与原有涉水建筑物表面紧密结合，形成整体，起到对原有涉水建筑物的防护作用。该防护层优良的力学性能对混凝土结构起到防护加固作用，提高了建筑物尤其是涉水建筑物的表面强度，使其抗爆性能得到很大的提升。
以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.采用拦水构件将涉水建筑物的待防护面围住，从而隔离外部水体，拦水构件与所述待防护面间隔一定距离；
步骤2.采用抽水设备将被隔离在所述拦水构件与涉水建筑物的待防护面之间的水体抽干；
步骤3.采用灌注技术将含有高性能空心玻璃微珠的水下速凝混凝土填充进所述拦水构件与所述待防护面之间，使所述水下速凝混凝土与所述待防护面紧密结合，从而在所述待防护面上形成抗爆混凝土防护层，
其中，每立方米所述水下速凝混凝土包含：速凝填充材料235～270kg，粉煤灰395～470kg，水540～630kg，砂5～165kg，石子0～160kg，絮凝剂10～12.5kg，所述高性能空心玻璃微珠58.5kg～195kg，
所述高性能空心玻璃微珠为经过硅烷偶联剂G-570改性处理的空心玻璃微珠。
2.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，所述速凝填充材料包含：硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙，并且质量比依次为3～6：1.6～2.4：1，
所述速凝填充材料的掺量在2％～4％之间。
3.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，所述砂的细度模数为2.5～3.5，所述石的粒径为5～20mm。
4.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，所述絮凝剂为改性UWB型絮凝剂。
5.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，所述空心玻璃微珠的粒径在50～80μm之间，掺和量体积率为15％～50％，真密度为0.5～0.8g/cm3，堆积密度应达到0.35g/cm3。
6.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，所述空心玻璃微珠内填充气体为CO2。
7.根据权利要求1所述的基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法，其特征在于：
其中，在所述步骤1中，采用的所述拦水构件是由钢套筒拼接而成，且底部用速凝砂浆封堵。
CN201910178663.5A 2019-03-11 2019-03-11 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法 Active CN110016893B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910178663.5A CN110016893B (zh) 2019-03-11 2019-03-11 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910178663.5A CN110016893B (zh) 2019-03-11 2019-03-11 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110016893A true CN110016893A (zh) 2019-07-16
CN110016893B CN110016893B (zh) 2020-08-25

Family

ID=67189396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910178663.5A Active CN110016893B (zh) 2019-03-11 2019-03-11 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110016893B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526604A (zh) * 2019-10-17 2019-12-03 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种节能水泥及其制备方法
CN110590311A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥及其制备方法
CN110590197A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥混合物及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721369A (zh) * 2004-07-05 2006-01-18 张虎 超细空心微珠加入高性能混凝土制品的制造工艺
CN102051862A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 常熟市薏利建材有限公司 Frp片材及用该片材加固桥墩的方法
CN102557562A (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 长江勘测规划设计研究有限责任公司 水下速凝柔性混凝土
CN204803929U (zh) * 2015-06-24 2015-11-25 张家港英华材料科技有限公司 水工基桩的加固与防护系统
CN109437746A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 武汉大学 一种用于提高涉水建筑物水下抗爆性能的新型复合材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721369A (zh) * 2004-07-05 2006-01-18 张虎 超细空心微珠加入高性能混凝土制品的制造工艺
CN102051862A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 常熟市薏利建材有限公司 Frp片材及用该片材加固桥墩的方法
CN102557562A (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 长江勘测规划设计研究有限责任公司 水下速凝柔性混凝土
CN204803929U (zh) * 2015-06-24 2015-11-25 张家港英华材料科技有限公司 水工基桩的加固与防护系统
CN109437746A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 武汉大学 一种用于提高涉水建筑物水下抗爆性能的新型复合材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526604A (zh) * 2019-10-17 2019-12-03 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种节能水泥及其制备方法
CN110590311A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥及其制备方法
CN110590197A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥混合物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110016893B (zh) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110016893A (zh) 基于灌注技术的高性能水下抗爆混凝土防护层施工方法
CN108675699A (zh) 一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料及其制备方法与施工工艺
CN105503068A (zh) 水性环氧树脂改性水泥灌浆材料
CN111732401A (zh) 一种滨海结构连接用防腐型混凝土灌浆料及其制备方法
KR101861596B1 (ko) 환경 친화적인 내진 모르타르 조성물 및 이의 제조방법
CN113718777A (zh) 一种大体积混凝土防裂缝施工方法
WO2011082605A1 (zh) 内填海沙混凝土的空心钢管混凝土柱及其制作方法
CN105236839A (zh) 防裂抗渗超薄板壳管构件的纤维混凝土及配制方法和应用
CN108457485A (zh) 一种混凝土楼板开裂渗漏水修缮工艺
CN107445561A (zh) 聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法
CN110105505A (zh) 一种高分子注浆堵漏材料
CN106930338A (zh) 一种水下玻纤套筒的加固方法
Nasr et al. Strength evaluation of a new underwater concrete type
CN108424086A (zh) 一种锚固爆破封孔材料及其制备方法
CN106587841A (zh) 一种高延性水泥基复合材料及其制备方法
CN110590316A (zh) 一种护岸工程的施工方法
CN110409324A (zh) 水下快速加固修复结构、修复施工设备及施工方法
CN109678434A (zh) 一种高柔性混凝土支护加固材料及其制备方法
CN109485331A (zh) 双梯度高耗能混凝土以及地下工程防护缓冲层填充方法
CN112663646A (zh) 一种控制灌浆的稳定型原位加固方法
CN106565172B (zh) 一种混凝土延迟膨胀的大坝基础填塘工艺及其施工方法
CN114477921B (zh) 一种耐腐蚀海洋入水混凝土柱及其制备方法
JP2005076305A (ja) セグメント及びセグメントの製造方法
CN108558331A (zh) 一种用于砌体加固灌浆料
CN115233660B (zh) 一种高强度混凝土及其应用的工程桩扩大头施工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant