[發明專利]超低離子傳輸性能的夾層混凝土

無效

• 申請號: 200810046901.9
• 申請日: 2008-02-18
• 公開（公告）號: CN101264680A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 王信剛;宋固全;胡明玉
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: B32B13/00
• 分類號: B32B13/00;C04B28/00;C04B14/04;C04B18/08;C04B14/06;C04B16/06
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種用于海洋工程的超低離子傳輸性能的夾層混凝土。

背景技術

跨海大橋、跨海隧道、海港碼頭、海上石油平臺等海洋工程的混凝土結構需要長期在海水、海風、海霧等海洋環境中服役，由于海水中的氯離子(標準海水的氯離子濃度為19000ppm)會通過混凝土中的孔隙、細微裂縫滲入至鋼筋表面積聚，當鋼筋表面的氯離子濃度達到臨界值后，氯離子就會破壞鋼筋表面鈍化膜，致使脫鈍的鋼筋形成腐蝕電池，再加上氯離子的陽極去極化作用，就會加速鋼筋銹蝕，此為氯離子侵蝕引發鋼筋銹蝕。

氯離子侵蝕引發鋼筋銹蝕是海洋環境下混凝土結構耐久性的主要影響因素。氯離子侵蝕引發鋼筋銹蝕導致混凝土保護層剝落、鋼筋性能退化，嚴重時混凝土保護層開裂以致破壞混凝土構件，從而縮短混凝土工程服役壽命，不僅影響了混凝土工程的整體功能，而且重建或維修會導致可觀的經濟損失。防治和控制氯離子侵蝕引發鋼筋銹蝕的關鍵是控制氯離子在混凝土中的傳輸速度。

實際上，海洋環境下鋼筋混凝土耐久性的首要影響因素是海水中的氯離子在混凝土中的“侵蝕”速度，而氯離子在混凝土中的“侵蝕”速度主要取決于混凝土保護層抵抗侵蝕性介質(如Cl^-、SO₄^2-、Mg²⁺等)侵入的能力，混凝土抵抗侵蝕性介質侵入的能力可通過其離子傳輸性能來表征，由此可見，海洋環境下鋼筋混凝土耐久性與其離子傳輸性能，特別是其保護層的離子傳輸性能密切相關。混凝土保護層是阻止環境水和各種侵蝕性介質向混凝土內部遷移的第一道防線，也是最主要防線。因此，提高海洋環境下鋼筋混凝土耐久性的關鍵是改善混凝土離子傳輸性能，特別是其保護層的離子傳輸性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于海洋工程的超低離子傳輸性能的夾層混凝土，以有效降低海洋工程混凝土的離子傳輸性能，探索防治和控制海洋工程混凝土中鋼筋銹蝕的新思路，延長海洋工程服役壽命。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種夾層混凝土，其結構特征在于：由上面板、中間芯、下面板構成，中間芯的上下分別連接上面板和下面板，其中上面板和下面板的厚度均為2.0～3.0cm，中間芯的厚度可根據工程實際來確定。

所述的上面板和下面板均由氯離子擴散系數≤0.8×10^-13m²/s的超低離子滲透性水泥基材料制成。

超低離子滲透性水泥基材料主要由預制干粉料、液體添加劑和水按一定比例混合而成，其所占重量份數為：預制干粉料1.00份、液體添加劑0.014～0.016份、水0.09～0.11份。

預制干粉料由水泥、平均粒徑在0.10～0.30μm且比表面積為18000～22000m²/kg的硅粉、平均粒徑在10～30μm且比表面積為350～450m²/kg的粉煤灰、長度為3～10mm的聚丙烯纖維、水泥基滲透結晶型防水材料(粉劑)、粒徑為120～500μm且細度模數為1.20～1.60的石英砂按一定比例混磨而成，其所占重量份數為：水泥1.00份、硅粉0.15～0.20份、粉煤灰0.50～0.70份、聚丙烯纖維0.003～0.004份、水泥基滲透結晶型防水材料0.02～0.03份、石英砂2.00～2.20份。

液體添加劑由減縮劑(水劑)和高效減水劑(水劑)復合而成，其所占重量份數為：減縮劑1.00份、高效減水劑1.40～1.80份。

所述中間芯由強度等級≥C50的海工高性能混凝土制成。

所述的夾層混凝土的技術參數：根據GBJ82-85標準，抗滲標號≥S40；根據美國ASTM?C1202-97標準，6h導電量≤80庫侖；根據中國土木工程學會CCES-2004標準推薦的NEL法，氯離子擴散系數≤1.0×10^-13m²/s。

本發明針對海洋環境中氯離子侵蝕嚴重的特征，在海洋工程混凝土的結構設計中引入夾層結構設計原理，進行超低離子傳輸性能的夾層混凝土的設計，旨在為海洋工程混凝土結構設計探索一種新思路，用于指導海洋工程混凝土中鋼筋銹蝕的控制和防治。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明是一種用于海洋工程的超低離子傳輸性能的夾層混凝土，其在海洋工程混凝土的結構設計中引入夾層結構設計原理，進行超低離子傳輸性能的夾層混凝土的設計。

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步說明。