【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道衬砌材料，特别地，涉及一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土。此外，本专利技术还涉及一种包括适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土的制备方法及方法制得的隧道衬砌。
技术介绍
1、由于我国南方山区地下水较为丰富且岩溶比较发育，水中富含有以co32﹣、hco3-和等为主的侵蚀性盐类介质，围岩裂隙空腔内含有侵蚀性co2等气体，对隧道衬砌混凝土具有很强的侵蚀破坏作用，严重时可能危及隧道工程安全运营。
2、公路隧道工程与路基和桥梁工程相比，具有可操作空间小、隧道内环境复杂且整个断面与腐蚀介质接触等问题，决定了隧道衬砌混凝土结构的腐蚀速度和腐蚀程度都高于地面混凝土结构，再加上高速公路运营期维护不当导致混凝土结构出现问题后修补困难，隧道混凝土主体结构一旦破坏而要进行更换和翻修异常困难，且费用巨大。
3、因此，腐蚀环境下高速公路工程隧道衬砌混凝土耐久性提升技术研究具有一定必要性和迫切性。目前，国内外提高隧道衬砌耐腐蚀性的主要措施有排堵渗漏水、涂刷防水防腐材料、增强隧道衬砌混凝土自身性能等技术措施，考虑到隧道衬砌结构狭窄封闭和性能要求高的特点，从混凝土自身材料性能出发，研制一种高强度、高耐久性、高施工性、低胶材“三高一低”和满足自充填施工性能的隧道衬砌混凝土已为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土、制备方法及隧道衬砌，以解决如何制得高强度、高耐久性、高施工性、低胶材“三
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，由如下质量份数的原料制备得到：水泥1份、细骨料1.37-2.29份、粗骨料1.82-3.04份、水0.35-0.40份、矿粉0.10-0.20份、硅灰0.05-0.062份、硅藻土0.015-0.021份、ba(oh)20.015-0.0154份、baco30.005-0.015份、山梨醇0.005-0.015份、减水剂0.01-0.012份。
3、进一步地，水泥采用p.o 42.5普通硅酸盐水泥，或者水泥采用与p.o42.5普通硅酸盐水泥同等级的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的一种或两种以上的混合物。
4、进一步地，根据性能和施工要求调整矿物掺合料和外加剂的用量。
5、进一步地，矿粉和硅灰采用替代部分水泥的内掺方式，矿粉和硅灰的烧失量≤2.5％，比表面积≥400㎡/㎏；通过复掺矿粉和硅灰，在提高混凝土强度和密实度的同时又提高了混凝土的耐久性和抗碳酸盐腐蚀的能力。
6、进一步地，硅藻土采用不替代水泥的外掺方式，硅藻土包含硅藻壳壁微孔结构以及具有一定活性的无定型sio2，通过多孔结构和表面活性，以产生吸湿吸附的作用。硅藻土具有吸湿吸附和降低混凝土中ca/si比的功能，低水平ca/si比主要是抑制混凝土中生成碳硫硅钙石(一种混凝土在碳酸盐、硫酸盐和水等复杂环境中的腐蚀产物)。
7、进一步地，减水剂为聚羧酸高性能减水剂，含固量为14％-17％，减水率为25％-28％。
8、进一步地，在减水剂中加入少量固体粉末状的引气剂，以调节混凝土整体含气量，改善新拌混凝土的和易性，提高混凝土的流动性，减少泌水和离析现象，从而提高混凝土的综合耐久性。
9、进一步地，细骨料为0-4.75㎜机制砂，细度模数为2.3-3.0，mb值≤1.4，压碎指标≤15％，含泥量≤1.0％；粗骨料采用5-10㎜碎石、10-20㎜碎石和16-31.5㎜碎石三种不同粒径的碎石，按照2：6：2的比例配制成颗粒级配为5-31.5㎜的连续级配，压碎值≤15％，含泥量≤1.0％，空隙率≤45％，吸水率≤2.0％，针片状颗粒含量≤5％。
10、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土的制备方法，将ba(oh)2、baco3、山梨醇按照设计好的配方称料并进行溶解，用水量为溶质总质量的80％，形成第一混合料；按设计称量好的硅藻土和与其等质量的水泥进行干拌混合形成第二混合料；将溶解浸润好的第一混合料与第二混合料加水混合，充分搅拌均匀后静置10min-20min，所加水的质量等于第二混合料的总质量乘以水胶比，得到第三混合料；第三混合料静置；将水泥、粗细集料、矿粉、硅灰称量好并混合搅拌，同时将上述静置完成后的第三混合料也一并倒入，加水强制搅拌60s～180s后得到混凝土拌合物；混凝土拌合物的含气量为2％-4％，坍落度为180㎜-240㎜，1h后坍落度损失不超过10％，以满足泵送混凝土的性能要求。
11、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌，采用上述适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土的制备方法制得。
12、本专利技术具有以下有益效果：
13、(1)高强度、高耐久性。掺入矿粉和硅灰，提高了混凝土的密实度，从而达到提高混凝土强度的同时也提高了混凝土的耐久性和耐腐蚀能力；掺入ba(oh)2、baco3和山梨醇等化学防腐蚀试剂，大幅提升了混凝土抵抗碳酸盐腐蚀的能力，使得混凝土的耐久性得到提升；添加的减水剂通过降低水胶比和改善混凝土的密实度来提升混凝土的强度和耐久性。
14、(2)高施工性。减水剂中适当添加少量引气剂，改善了新拌混凝土的和易性、可塑性和流动性，减少泌水和离析现象，混凝土拌合物塑性粘度和坍落度等性能稳定可控，混凝土泵送性能良好，隧道衬砌施工过程中浇筑到植筋较密和钢筋网络复杂的模腔内能够依据自身重力充填模板，解决人工难以振捣、强度离散性较大以及衬砌混凝土耐久性能较差等问题，降低了振捣过度或不足引起的混凝土结构缺陷，简化了施工工艺，保障了隧道衬砌结构的密实性。
15、(3)低胶材。添加减水剂可节约水泥用量，混凝土中掺入矿粉和硅灰替代部分水泥，使水泥水化温度减小，混凝土脱模后微裂缝少，有利于隧道衬砌结构长期稳定的服役。
16、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
8.根据权利要求1至6中任一项所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
9.一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土的制备方法，其特征在于：
10.一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的适用于碳酸盐强腐蚀环境下的隧道衬砌耐腐蚀混凝土，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：袁江，刘汉宏，骆红军，傅鹤林，任世玉，闫高文，杨波，薛文飞，张巍，王海林，肖鹏，姚文辉，焦卫宁，曹桂乾，胡凯巽，秦铎，刘宇瑶，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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