CN113943131A - 一种箱涵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种箱涵及其制备方法；一种箱涵由钢筋骨架和混凝土拌和料制成；混凝土拌和料由包含以下重量份的原料：水泥、载料河砂、碎石、水、减水剂、复合纤维；载料河砂采用如下方法制备而成：将艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为2‑4.5:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂；其制备方法为：称取水泥、碎石混合搅拌后，添加载料河砂继续混合搅拌，制得初混料；称取水、减水剂、复合纤维置于初混料中混合搅拌，制得混凝土拌和料；搭制钢筋骨架，将混凝土拌和料浇筑于钢筋骨架上，经养护、制得箱涵；具有降低土壤中二氧化碳、湿气对箱涵的碳化影响，从而延长箱涵的使用寿命的优点。

Description

一种箱涵及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种箱涵及其制备方法。

背景技术

箱涵一般由钢筋骨架浇筑混凝土拌和料而制得；当新建道路必须从铁路道路路基下通过时，对原有路线需采取的必要加固措施，一般采用箱涵顶进施工技术。

一般箱涵四周容易直接与土壤相接触，土壤中的二氧化碳浓度较高并且土壤中具有一定的湿度，二氧化碳配合湿度容易使箱涵与土壤接触位置处发生碳化反应，碳化反应容易降低混凝土整体碱性，从而容易使钢筋被腐蚀，影响混凝土的强度，从而影响箱涵的使用寿命。

发明内容

为了降低土壤中二氧化碳、湿气对箱涵的碳化影响，保证混凝土的强度，从而延长箱涵的使用寿命，本申请提供一种箱涵及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种箱涵，采用如下的技术方案：

一种箱涵，由钢筋骨架和混凝土拌和料制成；

混凝土拌和料由包含以下重量份的原料：水泥400-430份、载料河砂560-575份、碎石1140-1190份、水175-185份、减水剂4.6-5.4份、复合纤维7.6-10.2份；

载料河砂采用如下方法制备而成：将艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为2-4.5:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂。

通过采用上述技术方案，利用河砂的部分吸水效果对艾草液进行吸收，并且配合艾草液的喷涂，使得混合砂中负载有艾草液，利用艾草液的驱虫、杀菌作用，驱避与箱涵直接接触的土壤中的动物，并且控制与箱涵直接接触的土壤中的微生物；土壤中的二氧化碳主要来源于动物和微生物的代谢，动物与微生物的减少，能够控制与箱涵直接接触土壤中的二氧化碳含量，从而阻止混凝土被碳化，保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

复合纤维、载料河砂、碎石相配合，提高混凝土内部结构致密度的同时，提高混凝土的力学性能，进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

优选的，所述艾草液由重量比为1:0.2-0.5的艾草提取液和乙基纤维素溶液制成。

通过采用上述技术方案，艾草提取液、乙基纤维素溶液相配合，利用乙基纤维素溶液的粘性使艾草提取液较为稳定的粘结在河沙中；并且在混凝土硬化过程中，利用乙基纤维素的成膜效果尽量保存艾草提取液的气味，延长艾草提取液的作用时间，从而达到长效驱避与箱涵接触的土壤中的动物，并且具有长效杀灭与箱涵接触的土壤中的微生物的作用，通过长效控制与箱涵接触的土壤中的动物和微生物数量，以控制土壤中的二氧化碳含量，从而具有长效阻止混凝土被碳化，保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命的优点。

优选的，所述干燥后处理包括如下步骤：首先在混合砂表面喷涂硅溶胶，然后添加包膜驱虫微球，最后进行干燥；混合砂、硅溶胶与包膜驱虫微球的重量比为1:0.05-0.15:0.1-0.2。

通过采用上述技术方案，混合砂、硅溶胶、包膜驱虫微球相配合，利用硅溶胶的粘性使包膜驱虫微球负载在混合砂表面，在混凝土的拌和过程中，混合砂由于自身体积较大，则容易带动包膜驱虫微球较为均匀的分散在混凝土内部的各位置处，均匀的分散便于使箱涵各位置处均具有驱虫、杀菌的效果，无论箱涵的任一面与土壤接触，均具有较好的驱虫、杀菌效果。

硅溶胶、艾草液相配合，利用硅溶胶在河砂表面的附着进一步延长箱涵中艾草气味的释放；并且利用艾草液、包膜驱虫微球相配合，能够进一步减少箱涵与土壤接触位置处的动物数量，并且进一步减少箱涵与土壤接触位置处微生物的数量，同时包膜驱虫微球的缓释效果配合艾草气味的缓慢释放作用，能够进一步延长箱涵驱逐动物、杀菌的时间，以控制与箱涵接触的土壤的二氧化碳含量，从而进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

硅溶胶、水泥相配合，水泥形成的水泥浆能够包裹在河砂表面，而硅溶胶能够与氢氧化钙生成硅酸钙，具有填充混凝土内部结构孔隙的作用，从而提高混凝土的致密度；并且包膜驱虫微球和硅溶胶在河砂表面的附着，增大了河砂的表面积和表面粗糙度，进一步促进水泥浆对河砂实现包覆，从而进一步减少混凝土内部结构孔隙，提高混凝土的结构致密度；从提高混凝土的致密度以避免土壤中的二氧化碳和湿气进入混凝土内部结构中，从而避免混凝土被碳化，保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

优选的，所述包膜驱虫微球以200-450g/min的速度添加到表面喷涂有硅溶胶的混合砂中，混合砂在100-180r/min的转速下搅拌。

通过采用上述技术方案，限定包膜驱虫微球的添加速度和混合砂的搅拌速度，使包膜驱虫微球较为均匀的分散在混合砂表面，并且较低的搅拌速度，能够减少对包膜驱虫微球壁材的破坏，保证混凝土中包膜驱虫微球能够较为长效的发挥其驱虫、杀菌的作用。

优选的，所述包膜驱虫微球采用如下方法制备而成：

采用阿拉伯树胶粉和明胶为壁材对樟脑油进行包膜，壁材与樟脑油的重量比为1:0.22-0.3，制得初包膜球；然后在初包膜球表面喷涂蜂胶液，初包膜球与蜂胶液重量比为1:0.15-0.45，最后经干燥，制得成品包膜驱虫微球。

通过采用上述技术方案，利用樟脑油的气味与艾草提取液的气味相配合，进一步驱避与箱涵接触的土壤中的动物，并且进一步杀灭与箱涵接触的土壤中的微生物。

在包膜驱虫微球制备过程中，以阿拉伯树胶和明胶相配合为第一层膜实现对樟脑油的包覆，使樟脑油能够在混凝土中实现缓慢释放的效果；蜂胶膜为第二层膜；在混凝土拌和过程中，利用蜂胶膜的疏水作用避免包膜驱虫微球吸收拌和水，进一步保证混凝土的强度。

在混凝土硬化过程中，随着温度的升高，蜂胶膜逐渐达到熔点，利用其熔融后的粘性进一步将包膜驱虫微球粘结在混凝土内部结构中，以提高混凝土内部结构的致密度，较高的致密度不仅能够提高混凝土的强度，而且能够延长樟脑油的缓释时间，并且蜂胶膜对初包膜球的保护作用，尽量避免樟脑油在混凝土硬化过程中快速释放；使樟脑油在箱涵使用过程中缓慢释放，延长驱逐土壤中动物的时间，降低土壤中的二氧化碳含量，从而使混凝土不易被碳化，能够使混凝土在较长时间的条件下仍具有较好的强度，以延长箱涵的使用寿命。

优选的，所述硅溶胶为碱性硅溶胶。

通过采用上述技术方案，碱性硅溶胶能够为混凝土内部结构提供碱性，当混凝土受到碳化影响以及氯离子影响时，其碱性能够阻止钢筋被腐蚀，从而进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

优选的，所述复合纤维由重量比为1:1-2.4的玻璃纤维和氧化铝纤维组成。

通过采用上述技术方案，玻璃纤维、氧化铝纤维相配合，玻璃纤维以其较高的刚性作为支撑骨架，而氧化铝纤维缠绕在玻璃纤维表面，形成包覆结构；在混凝土浇筑过程中，复合纤维由于比表面积较大，容易与钢筋表面相接触；当钢筋被腐蚀后膨胀导致混凝土内部结构出现预裂缝时，利用玻璃纤维较好的刚性配合氧化铝纤维较好的弹性，能够避免混凝土内部裂缝的产生，从而进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

第二方面，本申请提供一种箱涵的制备方法，采用如下的技术方案：

一种箱涵的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取水泥、碎石混合搅拌后，添加载料河砂继续混合搅拌，制得初混料；

S2、称取水、减水剂、复合纤维置于S1制得的初混料中混合搅拌，制得混凝土拌和料；

S3、搭制钢筋骨架，将S2制得的混凝土拌和料浇筑于钢筋骨架上，经养护、制得箱涵。

通过采用上述技术方案，使载料河砂较为均匀的分散在混凝土拌和料中，制成箱涵后，载料河砂具有较好的分散效果，利用载料河砂负载的艾草液实现对与箱涵接触的土壤中动物的驱逐，以及微生物的抑制、杀灭，以减少与箱涵接触的土壤中动物和微生物的数量，降低与箱涵接触的土壤中的二氧化碳含量，从而降低土壤中二氧化碳、湿气对箱涵的碳化影响，保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、载料河砂中艾草提取液、硅溶胶、包膜驱虫微球相配合，通过对与箱涵接触的土壤中动物的驱逐，以及微生物的抑制、杀灭，以减少与箱涵接触的土壤中动物和微生物的数量，降低与箱涵接触的土壤中的二氧化碳含量，从而降低土壤中二氧化碳、湿气对箱涵的碳化影响，保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

2、复合纤维、载料河砂、碎石相配合，提高混凝土内部结构致密度的同时，提高混凝土的力学性能，进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

3、包膜驱虫微球制备过程中，以阿拉伯树胶、明胶、蜂胶液为壁材，使樟脑油在箱涵中缓慢释放，保证驱虫、抑菌效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

包膜驱虫微球的制备例

以下原料中的樟脑油购买于湖北兴恒业科技有限公司，含脑42％，桉叶素25％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例1：包膜驱虫微球采用如下方法制备而成：

乳化：将阿拉伯树胶粉置于80℃的干燥箱中干燥1.5h，然后取3g干燥后的阿拉伯树胶粉置于65mL蒸馏水中搅拌溶解，然后添加1.5g樟脑油，在45℃条件下乳化2min，制得乳化液；

包囊：称取3g明胶置于65mL蒸馏水中，在热水浴条件下搅拌溶解，溶解后添加3mL甘油，然后与乳化液混合，在50℃条件下搅拌20min，然后用浓度5％的乙酸溶液调节pH至3.5，搅拌10min后添加40℃蒸馏水200mL，搅拌降温至30℃，迅速加冰使温度降至10℃以下，并搅拌10min，制得包膜液；

初成型：称取0.3g质量分数25％的茶多酚滴加到包膜液中，搅拌4h，然后采用离心机分离，除去上清液，抽滤至干，然后用无水乙醇洗涤3遍，抽滤、挥干乙醇，制得干燥的初包膜球；

成型：称取25g蜂胶液均匀喷涂到100g初包膜球表面，经干燥后制得成品包膜驱虫微球。

制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：

乳化：樟脑油的添加量为1.32g；

成型：称取15g蜂胶液均匀喷涂到100g初包膜球表面，经干燥后制得成品包膜驱虫微球。

制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：

乳化：樟脑油的添加量为1.8g；

成型：称取0.45g蜂胶液均匀喷涂到100g初包膜球表面，经干燥后制得成品包膜驱虫微球。

艾草液的制备例

以下原料中的艾草提取液购买于广州日油科技有限公司生产的醇提艾草提取液；其他原料及设备均为普通市售。

制备例4：艾草液采用如下方法制备而成：

称取1kg艾草提取液和0.35kg乙基纤维素溶液混合搅拌，乙基纤维素溶液为质量分数5％的乙基纤维素-乙醇溶液，乙醇浓度为99％，制得艾草液。

制备例5：艾草液采用如下方法制备而成：

称取1kg艾草提取液和0.2kg乙基纤维素溶液混合搅拌，乙基纤维素溶液为质量分数5％的乙基纤维素-乙醇溶液，乙醇浓度为99％，制得艾草液。

制备例6：艾草液采用如下方法制备而成：

称取1kg艾草提取液和0.5kg乙基纤维素溶液混合搅拌，乙基纤维素溶液为质量分数5％的乙基纤维素-乙醇溶液，乙醇浓度为99％，制得艾草液。

载料河砂的制备例

以下原料中的河砂购买于石家庄亿田矿产品有限公司生产的河砂，含水率0.001％，含泥量0.001％，堆积密度1700；碱性硅溶胶购买于山东安泉化工科技有限公司，二氧化硅含量25％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例7：载料河砂采用如下方法制备而成：

称取制备例4制备的艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为3.5:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂。

制备例8：载料河砂采用如下方法制备而成：

称取制备例5制备的艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为2:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂。

制备例9：载料河砂采用如下方法制备而成：

称取制备例6制备的艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为4.5:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂。

制备例10：本制备例与制备例7的不同之处在于：

混合砂经干燥后，在干燥后的混合砂表面喷涂碱性硅溶胶，然后以300g/min的速度将制备例1制备的包膜驱虫微球添加到喷涂有硅溶胶的混合砂中，喷涂过程中混合砂在150r/min的转速下搅拌，最后进行干燥，制得载料河砂；混合砂、硅溶胶、包膜驱虫微球的重量比为1:0.1:0.15。

制备例11：本制备例与制备例7的不同之处在于：

混合砂经干燥后，在干燥后的混合砂表面喷涂碱性硅溶胶，然后以200g/min的速度将制备例1制备的包膜驱虫微球添加到喷涂有硅溶胶的混合砂中，喷涂过程中混合砂在100r/min的转速下搅拌，最后进行干燥，制得载料河砂；混合砂、硅溶胶、包膜驱虫微球的重量比为1:0.05:0.1。

制备例12：本制备例与制备例7的不同之处在于：

混合砂经干燥后，在干燥后的混合砂表面喷涂碱性硅溶胶，然后以450g/min的速度将制备例1制备的包膜驱虫微球添加到喷涂有硅溶胶的混合砂中，喷涂过程中混合砂在180r/min的转速下搅拌，最后进行干燥，制得载料河砂；混合砂、硅溶胶、包膜驱虫微球的重量比为1:0.15:0.2。

制备例13：本制备例与制备例7的不同之处在于：

包膜驱虫微球选用制备例2制备的包膜驱虫微球。

制备例14：本制备例与制备例7的不同之处在于：

包膜驱虫微球选用制备例3制备的包膜驱虫微球。

实施例

以下原料中的水泥购买于四川利森建材集团有限公司，强度等级42.5R；碎石购买于灵寿县耀泰矿产品有限公司，含水率0.01％，含泥量0.01％，规格为8-12mm；聚羧酸高效减水剂购买于沈阳兴正和化工有限公司；萘系高效减水剂购买于山东鸿泉化工科技有限公司；玻璃纤维购买于山东洪泰工程材料有限公司生产的无碱玻璃纤维短切丝，长度3mm；氧化铝纤维短切丝购买于浙江嘉华晶体纤维有限公司，长度5mm；其他原料及设备均为普通市售。

实施例1：一种箱涵：

由钢筋骨架和混凝土拌和料制成；

混凝土拌和料：水泥418kg、载料河砂570kg、碎石1160kg、水180kg份、减水剂5.1kg、复合纤维8.6kg；复合纤维由3.4kg玻璃纤维和5.1kg氧化铝纤维混合制成；载料河砂选用制备例7制备的载料河砂；

制备方法如下：

S1、称取水泥、碎石置于搅拌机中混合搅拌30s，然后添加载料河砂继续混合搅拌10s，制得初混料；

S2、称取水、减水剂、复合纤维置于S1制得的初混料中混合搅拌20s，制得混凝土拌和料；

S3、搭制立方结构的钢筋骨架，将钢筋骨架置于箱涵模具中，然后将S2制得的混凝土拌和料浇筑于钢筋骨架上，成型后经养护、脱模，制得箱涵。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：

混凝土拌和料：水泥400kg、载料河砂560kg、碎石1190kg、水175kg份、减水剂4.6kg、复合纤维7.6kg；复合纤维由3.8kg玻璃纤维和3.8kg氧化铝纤维混合制成；载料河砂选用制备例7制备的载料河砂。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：

混凝土拌和料：水泥430kg、载料河砂575kg、碎石1140kg、水185kg份、减水剂5.4kg、复合纤维10.2kg；复合纤维由3kg玻璃纤维和7.2kg氧化铝纤维混合制成；载料河砂选用制备例7制备的载料河砂。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

载料河砂选用制备例8制备的载料河砂。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：

载料河砂选用制备例9制备的载料河砂。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：

载料河砂选用制备例10制备的载料河砂。

实施例7：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂选用制备例11制备的载料河砂。

实施例8：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂选用制备例12制备的载料河砂。

实施例9：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂选用制备例13制备的载料河砂。

实施例10：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂选用制备例14制备的载料河砂。

实施例11：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂在制备过程中，混合砂表面未喷涂硅溶胶。

实施例12：本实施例与实施例6的不同之处在于：

载料河砂在制备过程中，混合砂表面未添加包膜驱虫微球。

实施例13：本实施例与实施例6的不同之处在于：

包膜驱虫微球在制备过程中：

初成型：称取0.3g质量分数25％的茶多酚滴加到包膜液中，搅拌4h，然后采用离心机分离，除去上清液，抽滤至干，然后用无水乙醇洗涤3遍，抽滤、挥干乙醇，制得干燥的成品包膜驱虫微球。

实施例14：本实施例与实施例6的不同之处在于：

包膜驱虫微球在制备过程中：

成型：称取5g蜂胶液均匀喷涂到100g初包膜球表面，经干燥后制得成品包膜驱虫微球。

实施例15：本实施例与实施例1的不同之处在于：

复合纤维原料中以同等质量的玻璃纤维替换氧化铝纤维。

实施例16：本实施例与实施例1的不同之处在于：

复合纤维原料中以同等质量的氧化铝纤维替换玻璃纤维。、

实施例17：本实施例与实施例1的不同之处在于：

载料河砂在制备过程中，艾草液选用艾草提取液。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中以同等质量的市售河砂替换载料河砂。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：

S1、称取水泥、碎石置于搅拌机中混合搅拌30s，然后添加河砂、制备例4制备的艾草液继续混合搅拌10s，制得初混料，河砂为普通市售河砂。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中未添加复合纤维。

性能检测试验

1、抗压强度检测

分别采用实施例1-17以及对比例1-3的方法制备混凝土拌和料，采用混凝土拌和料制备混凝土标准检测试件，参考GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》，分别检测实施例1-17以及对比例1-3制备的混凝土在28d的抗压强度，记录数据；实施例1-17以及对比例1-3制备的检测试样均遵循单一变量原则，各试样除混凝土拌和料不同，其他条件均相同。

2、劈裂抗拉强度检测

分别采用实施例1-17以及对比例1-3的方法制备混凝土拌和料，采用混凝土拌和料制备混凝土标准检测试件，参考GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》，分别检测实施例1-17以及对比例1-3制备的混凝土28d的劈裂抗拉强度，记录数据；实施例1-17以及对比例1-3制备的检测试样均遵循单一变量原则，各试样除混凝土拌和料不同，其他条件均相同。

3、碳化检测

分别采用实施例1-17以及对比例1-3的方法制备钢筋混凝土拌和料，参考GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》内容，分别检测实施例1-17以及对比例1-3制备的混凝土试件在14d、28d的各测点的碳化深度，记录平均值数据；实施例1-17以及对比例1-3制备的检测试样均遵循单一变量原则，各试样除混凝土拌和料不同，其他条件均相同。

表1性能检测表

4、抑菌、驱虫检测

分别采用实施例1-14、实施例17以及对比例1-2的制备方法制备混凝土拌和料，采用混凝土拌和料制备混凝土标准检测试件，试件尺寸为150cm×150cm×150cm，将试件埋入土壤中，土壤包覆试件后的整体尺寸为800cm×800cm×800cm，土壤中动物数量为60只，包含蚯蚓、蚂蚁、白蚁、蜗虫、线虫、双翅目幼虫、螨等；土壤中活体微生物初始值约为2.52*10⁹CFU/g，均匀分散在土壤中，包括土壤中生存的大多数细菌、真菌、放线菌等；在试样放置10d后检测靠近试件6cm的土壤中的动物数量，然后保持土壤温湿度不变的条件下，90d后再次计算靠近试件6cm的土壤中的动物数量，在试样放置10d后检测与试件接触的土壤中的活体微生物数量，然后保持土壤温湿度不变，90d后再次检测试件相同位置处接触土壤的活体微生物数量，记录数据。

表2抑菌、驱虫检测表

结合实施例1-3并结合表1、2可以看出，本申请制备的混凝土具有较好的机械性能，从而使成品箱涵具有较好的机械强度；制备的混凝土具有较好的防碳化效果，并且箱涵具有较好的驱虫抑菌效果，从而使箱涵置于土壤表面后，土壤中的动物、微生物分解产生的二氧化碳不易使箱涵碳化，从而延长箱涵的使用寿命。

结合实施例1和实施例4-5并结合表1、2可以看出，艾草液的制备方法对成品混凝土力学性能产生影响，并且影响混凝土的防碳化性能，从而容易影响箱涵的使用寿命。

结合实施例1和实施例6-8并结合表1、2可以看出，实施例6-8制备的载料河砂经硅溶胶和包膜驱虫微球进行后处理，相比于实施例1，实施例6-8制备的混凝土的抗压强度、抗拉强度均大于实施例1，并且碳化深度小于实施例1，箱涵周围动物数量和微生物数量均小于实施例1；说明艾草提取液、硅溶胶、包膜驱虫微球相配合对河砂进行处理，使得河砂表面负载艾草提取液、包膜驱虫微球，由于河砂重量较大，则便于使包膜驱虫微球较为均匀的分散在混凝土中，从而实现长效驱虫、抑菌的目的，从而减少箱涵周围附近的动物和微生物，降低动物和微生物代谢产生的二氧化碳对箱涵的影响，尽量避免箱涵碳化，从而提高混凝土机械强度的同时延长箱涵的使用寿命。

结合实施例6和实施例9-10并结合表1、2可以看出，包膜驱虫微球的制备方法对混凝土的力学性能、碳化情况有影响，并且对箱涵的驱虫、抑菌情况有影响，从而容易影响混凝土的机械强度以及箱涵的使用寿命。

结合实施例6和实施例11-14并结合表1、2可以看出，实施例11载料河砂制备过程中，混合砂表面未喷涂硅溶胶，相比于实施例6，实施例11制备的混凝土的抗压强度、抗折强度均小于实施例6，碳化深度大于实施例6，动物数量、微生物数量均大于实施例6；说明包膜驱虫微球在硅溶胶的作用下，使得包膜驱虫微球较为稳定的附着在河砂表面，若仅仅将包膜驱虫微球添加到混凝土拌和料中，由于包膜驱虫微球的重量较轻，则包膜驱虫微球容易在混凝土拌和料顶部聚集，不容易均匀分散，从而容易影响箱涵的驱虫、抑菌效果，即容易使混凝土受到碳化影响，从而容易影响混凝土的机械强度和箱涵的使用寿命。

实施例12载料河砂在制备过程中，混合砂表面未添加包膜驱虫微球，相比于实施例6，实施例12制备的混凝土的抗压强度、抗折强度均小于实施例6，碳化深度大于实施例6，动物数量、微生物数量均大于实施例6；说明包膜驱虫微球具有较好的驱虫、抑菌效果，并且在包膜作用下其内部的樟脑油能够缓慢释放，从而达到长效抑菌、驱虫的作用，使混凝土具有长效保持其机械强度的优点，并且能够延长箱涵的使用寿命。

实施例13包膜驱虫微球在制备过程中，包膜驱虫微球未经蜂胶液的包覆，相比于实施例6，实施例13制备的混凝土的抗压强度、抗折强度均小于实施例6，碳化深度大于实施例6，动物数量、微生物数量均大于实施例6；说明蜂胶液、阿拉伯树胶、明胶相配合，利用蜂胶膜的疏水作用，配合阿拉伯树胶、明胶对樟脑油的包覆作用，使包膜驱虫微球在混凝土拌和过程中不易受拌合水影响，并且随着混凝土的硬化，蜂胶液融化，利用蜂胶液的粘度将包膜驱虫微球较为紧密的粘结在混凝土内部结构中，提高混凝土内部结构的致密度，不仅能够提高混凝土的强度，还能够进一步提高包膜驱虫微球的缓释效果，使樟脑油能够长效发挥其作用，保证混凝土机械强度的同时，使箱涵具有较长的使用寿命。

实施例14包膜驱虫微球在制备过程中，称取5g蜂胶液均匀喷涂到100g初包膜球表面，经干燥后制得成品包膜驱虫微球，相比于实施例6，实施例14制备的混凝土的抗压强度、抗折强度均小于实施例6，碳化深度大于实施例6，动物数量、微生物数量均大于实施例6；说明蜂胶膜较薄短时间具有较好的驱虫、抑菌作用，随着时间的延长，驱虫、抑菌作用减弱。

结合实施例1和实施例15-16并结合表1可以看出，实施例15复合纤维原料中以同等质量的玻璃纤维替换氧化铝纤维，实施例16复合纤维原料中以同等质量的氧化铝纤维替换玻璃纤维，实施例15、16制备的混凝土抗压强度和抗折强度相比于实施例1有所不同，说明玻璃纤维、氧化铝纤维相配合，玻璃纤维以其较高的刚性作为支撑骨架，而氧化铝纤维缠绕在玻璃纤维表面，形成包覆结构；在混凝土浇筑过程中，复合纤维由于比表面积较大，容易与钢筋表面相接触，当钢筋被腐蚀后膨胀导致混凝土内部结构出现预裂缝时，利用玻璃纤维较好的刚性配合氧化铝纤维较好的弹性，能够避免混凝土内部裂缝的产生，从而进一步保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

结合实施例1和实施例17并结合表1、2可以看出，实施例17载料河砂在制备过程中，艾草液选用艾草提取液，相比于实施例1，实施例17制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，碳化深度大于实施例1，动物数量、微生物数量均大于实施例1；说明艾草提取液、乙基纤维素溶液相配合，利用乙基纤维素的成膜效果尽量保存艾草提取液的气味，延长艾草提取液的作用时间，从而达到长效驱避与箱涵接触的土壤中的动物，并且具有长效杀灭与箱涵接触的土壤中的微生物，以保证混凝土的强度，延长箱涵的使用寿命。

结合实施例1和对比例1-3并结合表1、2可以看出，对比例1原料中以同等质量的市售河砂替换载料河砂，相比于实施例1，对比例1制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，碳化深度大于实施例1，动物数量、微生物数量均大于实施例1；说明普通河砂制备的混凝土机械强度、防碳化性能较差，并且制备的箱涵驱虫、抑菌效果差，从而容易影响箱涵的使用寿命。

对比例2称取水泥、碎石置于搅拌机中混合搅拌30s，然后添加河砂、制备例4制备的艾草液继续混合搅拌10s，制得初混料，河砂为普通市售河砂，相比于实施例1，对比例2制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，碳化深度大于实施例1，动物数量、微生物数量均大于实施例1；说明直接添加艾草液容易对混凝土的机械性能和箱涵的使用寿命产生影响。

对比例3原料中未添加复合纤维，相比于实施例1，对比例3制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，碳化深度大于实施例1，动物数量、微生物数量均大于实施例1；说明复合纤维具有提高混凝土机械强度的优点。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种箱涵，其特征在于，由钢筋骨架和混凝土拌和料制成；

混凝土拌和料由包含以下重量份的原料：水泥400-430份、载料河砂560-575份、碎石1140-1190份、水175-185份、减水剂4.6-5.4份、复合纤维7.6-10.2份；

载料河砂采用如下方法制备而成：将艾草液喷洒到河砂中，艾草液与河砂的重量比为2-4.5:100，制得混合砂，混合砂经干燥后处理，制得载料河砂。

2.根据权利要求1所述的一种箱涵，其特征在于：所述艾草液由重量比为1:0.2-0.5的艾草提取液和乙基纤维素溶液制成。

3.根据权利要求1所述的一种箱涵，其特征在于，所述干燥后处理包括如下步骤：首先在混合砂表面喷涂硅溶胶，然后添加包膜驱虫微球，最后进行干燥；混合砂、硅溶胶与包膜驱虫微球的重量比为1:0.05-0.15:0.1-0.2。

4.根据权利要求3所述的一种箱涵，其特征在于，所述包膜驱虫微球以200-450g/min的速度添加到表面喷涂有硅溶胶的混合砂中，混合砂在100-180r/min的转速下搅拌。

5.根据权利要求3所述的一种箱涵，其特征在于，所述包膜驱虫微球采用如下方法制备而成：

采用阿拉伯树胶粉和明胶为壁材对樟脑油进行包膜，壁材与樟脑油的重量比为1:0.22-0.3，制得初包膜球；然后在初包膜球表面喷涂蜂胶液，初包膜球与蜂胶液重量比为1:0.15-0.45，最后经干燥，制得成品包膜驱虫微球。

6.根据权利要求3所述的一种箱涵，其特征在于，所述硅溶胶为碱性硅溶胶。

7.根据权利要求1所述的一种箱涵，其特征在于，所述复合纤维由重量比为1:1-2.4的玻璃纤维和氧化铝纤维组成。

8.权利要求1-7任一项所述的一种箱涵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取水泥、碎石混合搅拌后，添加载料河砂继续混合搅拌，制得初混料；

S2、称取水、减水剂、复合纤维置于S1制得的初混料中混合搅拌，制得混凝土拌和料；

S3、搭制钢筋骨架，将S2制得的混凝土拌和料浇筑于钢筋骨架上，经养护、制得箱涵。