[发明专利]一种桥梁大体积混凝土的防裂抗渗方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种桥梁大体积混凝土的防裂抗渗方法。

背景技术

随着桥梁跨径的不断增加，承台、锚碇和索塔等关键部位大体积混凝土质量要求愈加严格。大体积混凝土截面尺寸大，施工过程中水泥水化反应产生大量水化热，热量聚集在混凝土内部不易散发，而表面和侧面(脱模后)散热较快，这样在混凝土内部和表层形成较大温差，导致不均匀的温度变形和温度应力，一旦拉应力超过混凝土的即时抗拉强度，就会在混凝土内部或表面产生热裂缝或贯通裂缝。

裂缝的出现影响了桥梁结构外观质量，也成为了侵蚀性离子(Cl^-、Mg²⁺等)进入混凝土内部的直接通道，对于一些长期受到离子侵蚀、潮汐、干湿循环等作用的桥梁结构物混凝土而言尤为严重。国内外专家学者围绕提高混凝土抗裂性能和耐久性能开展了大量研究：1)大体积混凝土防裂方面；除了普遍采用的降低水泥用量、通循环冷却水，有些单位通过在大体积混凝土中掺加纤维提高其韧性和抗裂性能，取得了一定的应用效果，但由于大体积混凝土单个结构物的混凝土方量最高可达几十万方，在所有的混凝土中掺加纤维将显著增加原材料成本；2)混凝土抗渗方面，渗透结晶型防水材料、疏水化合孔栓物等内掺型混凝土防水材料的面世克服了传统外涂防水材料容易脱落、冲刷的弱点，但现有内掺型防水材料由于存在功能单一、在混凝土中分散不良等原因，在提高混凝土抗渗性能方面存在一定不足，此外，在混凝土中掺加内掺型防水材料同样会大幅度增加原材料成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁大体积混凝土的防裂抗渗方法，通过对桥梁大体积混凝土的结构及其组成进行设计和优化，可有效解决桥梁大体积混凝土存在的开裂和腐蚀性破坏等技术难题，且成本低、施工方法简单，具有重要的推广应用价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种桥梁大体积混凝土(桥梁大体积混凝土结构物，如承台、锚碇等)的防裂抗渗方法，采用分层结构，它包括内部低温升大体积混凝土和设置在其外层的低温升抗裂渗大体积混凝土，其中低温升抗裂渗大体积混凝土的厚度为50～100cm。

上述方案中，所述低温升大体积混凝土中各组分及其含量包括：水泥144～168kg/m³，粉煤灰144～168kg/m³，矿粉72～84kg/m³，碎石1120～1151kg/m³，河砂704～778kg/m³，水136～151kg/m³，缓凝型高性能减水剂2.5～4.2kg/m³。

上述方案中，所述低温升抗裂渗大体积混凝土中各组分及其含量包括：水泥144～168kg/m³，粉煤灰144～168kg/m³，矿粉72～84kg/m³，碎石1120～1151kg/m³，河砂704～778kg/m³，水121～141kg/m³，缓凝型高性能减水剂2.5～4.2kg/m³，仿钢纤维2.5～4.5kg/m³，复合抗渗材料10～15kg/m³。

上述方案中，所述水泥为P.O 42.5或P.II 42.5水泥，水泥比表面积300～350m²/kg，C₃A含量≤8％。

上述方案中，所述粉煤灰为F类I级或II级粉煤灰。

上述方案中，所述矿粉为S95级。

上述方案中，所述碎石为4.75～26.5mm连续级配，母岩为石灰岩或白云岩，压碎值≤20％，含泥量≤1.0％，吸水率≤2.0％，表观密度≥2600kg/m³。

上述方案中，所述河砂细度模数2.5～3.0，含泥量≤2.0％，吸水率≤2.0％，表观密度≥2500kg/m³。

上述方案中，所述减水剂为缓凝型高性能减水剂，其减水率≥25％，泌水率比≤60％，含气量≤4.5％，凝结时间之差≥90min。

上述方案中，所述水为饮用水、河水或江水等。

上述方案中，所述仿钢纤维呈波浪形、表面刻痕或“X”形截面等异形形态，其长度25～35mm，当量直径0.50～0.85mm，抗拉强度≥450MPa，初始模量≥5.0×10³MPa，断裂伸长率15～30％。