一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片及其制备方法，该修复管片包括以下重量份原料：水381

【技术实现步骤摘要】
一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片及其制备方法。

技术介绍

[0002]在我国的河流中，泥沙含量普遍较大，年输沙量超过1000万吨的河流就有40多条，其它河流也存在不同程度的输沙运移现象。水流携带泥沙对水工混凝土结构或桥墩造成冲蚀磨损是不可避免，桥墩一旦发生了冲蚀磨损破坏，混凝土内部缺陷将暴露并被放大，桥墩所处的自然环境一般较为恶劣，当内部缺陷暴露之后，其它环境因素如氯盐侵蚀、硫酸盐侵蚀、溶蚀、冻融循环等将更容易对其造成破坏。
[0003]因此，水工混凝土结构或桥墩的冲蚀磨损一直是工程上很棘手的问题，混凝土结构或桥墩的冲蚀磨损破坏维修难度大且费用高。以往利用超低水胶比工程水泥基复合材料(聚丙烯纤维)对桥墩冲蚀后进行修补，但是在韧性方面还可以有进一步提高；采用夹克法(水下墩柱纤维套筒防护系统)给柱体套上一个可永久防护外套，尽管可以降低成本，但是，夹克法常桥墩淹没水中时进行修复，需要潜水人员下水对破损桥墩进行检查和清理具有一定的危险性；采用小套箱围堰法，可以留出合适的作业空间，对墩柱病害范围内进行钢筋混凝土加大截面处理，但是会增大结构的自重，对整个结构的安全性及整体性有一定的影响，修补之后墩柱的抗冲蚀能力并未提高。因此，急需耐冲蚀性能良好的混凝土材料作为修补材料，并采用快速便捷、性能可靠、成本可控等的修复技术实现桥墩冲蚀磨损破坏的维修。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片及其制备方法，以解决现有混凝土材料耐冲蚀性能差的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片，包括以下重量份原料：水381
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480份、水泥826
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1080份、硅灰60
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191份、微珠120
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254份、细骨料432
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457份、减水剂15
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22份和PVA纤维25
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28份。
[0006]本专利技术的有益效果为：本专利技术的抗桥墩冲蚀磨损的修复管片不仅有较强的抗拉和抗压强度，而且具有极好的韧性，被冲击破坏后依然连接在一起，并没有破碎成块，其具有较大的粘结强度、较高的耐冲蚀性能，能更有效的抵抗桥墩冲蚀磨损，适用于混凝土桥墩受到冲蚀磨损时的修复。
[0007]本专利技术抗桥墩冲蚀磨损的修复管片的原料是在传统混凝土的部分成分中掺入PVA纤维、硅灰、微珠和外加剂组成。硅灰可以提高混凝土的强度和密实性；微珠可以降低混凝土的粘性、减少用水量和搅拌时间。一定比例的硅灰和微珠的掺入能提高传统普通混凝土的强度，且可以和PVA纤维更好结合；PVA纤维具有增强增韧阻裂的效应，当修复管片内部有微裂缝形成时，PVA纤维能阻止裂缝发展，在冲击方向与抗桥墩冲蚀磨损的修复管片表面的夹角较小时，抗桥墩冲蚀磨损的修复管片表面主要受到砂粒沿试块表面的切削作用，当抗
桥墩冲蚀磨损的修复管片表面材料要脱离时，PVA纤维的约束作用阻止其从基体中剥落，即材料的剥离需要消耗更多的能量。因此，在掺入一定量的硅灰和微珠的混凝土中再掺入PVA纤维可以明显提高抗桥墩冲蚀磨损的修复管片的抗冲蚀磨损性能。
[0008]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
[0009]进一步，上述修复管片包括以下重量份原料：水381份、水泥826份、硅灰191份、微珠254份、细骨料457份、减水剂19份和PVA纤维26份。
[0010]进一步，PVA纤维的直径为30
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35μm，长径比为340
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400。
[0011]进一步，PVA纤维的直径为32μm，长径比为375。
[0012]进一步，微珠粒径为0.1
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5μm。
[0013]进一步，微珠粒径为0.3μm。
[0014]进一步，细骨料为石英砂或河砂；其中，石英砂硬度为5
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7度。
[0015]进一步，减水剂为聚羧酸减水剂，其减水率为28
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32％，含固量为25
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30％。
[0016]进一步，减水剂为聚羧酸减水剂，其减水率为30％，含固量为27％。
[0017]进一步，上述抗桥墩冲蚀磨损的修复管片包括弧形预制修复管片，弧形预制修复管片一端设置有左沿凸槽，另一端设置有右沿凹槽，左沿凸槽和右沿凹槽相匹配。
[0018]采用上述进一步技术方案的有益效果为：弧形预制修复管片套设在桥墩上，通过左沿凸槽和右沿凹槽相卡合，完成横向连接，可在右沿凹槽表面涂一定量的膨胀砂浆，能够使卡合的过程更加缓和，卡合后将多余的砂浆排除，从而形成桥墩保护套，避免桥墩被冲蚀磨损，当左沿凸槽和右沿凹槽相卡合固定的竖向接缝位于桥墩背水面时，更能有效的避免桥墩被冲蚀磨损。
[0019]进一步，弧形预制修复管片的数量至少为2个。
[0020]进一步，弧形预制修复管片的数量为3个。
[0021]采用上述进一步技术方案的有益效果为：当弧形预制修复管片的数量大于3个时，竖向接缝较多，会造成安装不方便，且影响抗桥墩冲蚀磨损的效果；当弧形预制修复管片的数量小于3个时，其重量较重，不便于工人安装，当弧形预制修复管片的数量为3个时，其数量刚好适中。
[0022]进一步，弧形预制修复管片顶部设置有上沿凹槽，弧形预制修复管片底部设置有下沿凸槽，上沿凹槽和下沿凸槽相匹配。
[0023]采用上述进一步技术方案的有益效果为：通过将一个弧形预制修复管片的上沿凹槽和另一个弧形预制修复管片的下沿凸槽相卡合，完成竖向连接，可在上沿凹槽表面涂一定量的膨胀砂浆，能够使卡合的过程更加缓和，卡合后将多余的膨胀砂浆排除，如此可以根据桥墩水位的高度需要，增加抗桥墩冲蚀磨损的修复管片的高度，其增加安装的弧形预制修复管片的竖向接缝与底部的竖向接缝对齐。
[0024]进一步，弧形预制修复管片的厚度为3
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5cm，高度为45
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55cm。
[0025]进一步，弧形预制修复管片上设置有第一横向连接槽和第二横向连接槽，第一横向连接槽设置于靠近左沿凸槽处，第二横向连接槽对应设置于靠近右沿凹槽处。
[0026]采用上述进一步技术方案的有益效果为：将位于同一高度的第一横向连接槽和第二横向连接槽通过相匹配的工字形接头进行连接，可使弧形预制修复管片的横向连接更加牢靠，还可以再在第一横向连接槽和第二横向连接槽内浇筑一定量的膨胀砂浆，然后用工
字形接头进行连接后，将多余的膨胀砂浆挤出，从而更进一步使弧形预制修复管片的横向连接更加牢靠。
[0027]当在桥墩上安装本专利技术的弧形预制修复管片时，会在水流方向的两侧形成两条较窄的竖向接缝，在桥墩的背水流方向形成一条较宽的竖向接缝，较窄的竖向接缝不需要进行处理，其对抗桥墩冲蚀磨损的影响可以忽略，较宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗桥墩冲蚀磨损的修复管片，其特征在于，包括以下重量份原料：水381
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480份、水泥826
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1080份、硅灰60
‑
191份、微珠120
‑
254份、细骨料432
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457份、减水剂15
‑
22份和PVA纤维25
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28份。2.根据权利要求1所述的抗桥墩冲蚀磨损的修复管片，其特征在于，包括以下重量份原料：水381份、水泥826份、硅灰191份、微珠254份、细骨料457份、减水剂19份和PVA纤维26份。3.根据权利要求1或2所述的抗桥墩冲蚀磨损的修复管片，其特征在于，PVA纤维的直径为30
‑
35μm，长径比为340
‑
400。4.根据权利要求1或2所述的抗桥墩冲蚀磨损的修复管片，其特征在于，微珠粒径为0.1
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5μm。5.权利要求1
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4任一项所述的抗桥墩冲蚀磨损的修复管片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将重量均为一半的水泥、硅灰、微珠和细骨料混合均匀，然后边搅拌边加入一半重量的PVA纤维，再加入剩余的水泥、硅灰、微珠和细骨料，混合均匀后，继续边搅拌边加入剩余的PVA纤维，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐兵，杨松，艾祖斌，侯圣均，陈全胜，杨万理，刘宇轩，叶凌志，杨思杰，窦阳，杨元康，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：