[发明专利]混凝土结构表层功能梯度的预制工艺

说明书

本发明公开了一种混凝土结构表层功能梯度的预制工艺，步骤包括：1)将透水模板布浸泡在渗透材料中6～10h后，晾干并放置通风阴凉处保存；2)将透水模板布贴服在浇筑模板内壁上；3)浇筑混凝土并完成养护、拆除模板。本发明主要针对现有混凝土表层防护存在的问题，将透水模板布和渗透材料相结合作为一种新型混凝土模板。优化混凝土构件工厂化、模块化的生产质量。本发明能使混凝土抗氯离子渗透性能提高约30％，混凝土抗碳化性能提高约20％。本发明新型混凝土模板制作步骤简单，试验现场可操作性强，能够有效改善现有混凝土表层防护技术，提高混凝土表层的耐久性能，能够达到提升混凝土抵抗外界环境腐蚀的能力。

技术领域

本发明专利属于土木工程领域，特别涉及混凝土结构表层功能梯度的预制工艺。

背景技术

桥梁混凝土预制构件，如装配式混凝土桥梁的边梁、整体式箱梁的外侧面、墩柱外表面等直接接触外界的部位，由于遭受水侵蚀、冻融或除冰盐的作用，较中间部分极易发生腐蚀或钢筋锈蚀，远未到达设计使用年限就发生了破坏。而对于桥梁的隐蔽部位，如装配式空心板、T梁、矮箱梁的梁端、空心板梁侧面，短线法悬拼施工的箱梁预制节段对接面和节段预制施工的墩柱对接面等，这些部位在桥梁建成后很难再进行表面维护。

混凝土桥梁建成后可以通过后期的表面维护等措施来增强其抵抗外界环境的作用，但对于桥梁的隐蔽部位，如装配式空心板、T梁、矮箱梁的梁端、空心板梁侧面，短线法悬拼施工的箱梁预制节段对接面和节段预制施工的墩柱对接面等，一旦出现腐蚀现象，处理难度非常大，造价也非常高，通常情况下只能任由其发展，直接影响到结构的安全性和使用寿命。目前提升混凝土耐久的性措施(1)使用高性能混凝土、涂层钢筋等措施。虽然混凝土构件性能都有所提高，但经济性较差；(2)使用透水模板布。虽然改善了混凝土表观质量，但水泥水化产生的Ca(OH)₂晶体和集料表面的软弱物质依然存在，表面裂缝自愈合能力低；(3)混凝土表面涂刷防护材料。混凝土硬化后进行后期的表面涂刷，但表面渗透涂层的渗透深度相对较浅，一般在3～5mm，且需要二次施工，工作量大，隐蔽部位或人工无法直接到达部位很难涂覆。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种混凝土结构表层功能梯度的预制工艺，以解决混凝土构件表层直接暴露在外的表层防护难题

针对所提到的问题，本发明提供了一种混凝土结构表层功能梯度的预制工艺，步骤包括：

1)将透水模板布浸泡在渗透材料中6～10h后，晾干并放置通风阴凉处保存；

2)将透水模板布贴服在浇筑模板内壁上；

3)浇筑混凝土并完成养护、拆除模板。

优选方案是：所述透水模板布分别由表面层、中间层和基层构成，所述表面层为无纺布层，厚度为3～5mm，中间层为海绵层，厚度为2～4mm，所述基层为无纺布层，厚度为0.5～3mm，所述表面层接触混凝土，所述中间层为高密度海绵层，所述基层为无纺布层。

优选方案是：所述表面层的材料为纤维素、甲壳素、壳聚糖或明胶中的任意一种。

优选方案是：所述基层的材料为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或二种以上以任意比例组成的混合物。

优选方案是：所述渗透材料为具有反应活性的硅烷为基质的乳液。

优选方案是：所述透水模板布浸泡在渗透材料中，步骤为：

1)以硅烷为基质的乳液，一边加水一边进行低速搅拌，配置成硅烷浸泡液；

2)将透水模板取出置于步骤1配置的浸泡液中，浸泡时间为6～10h；

优选方案是：所述浇筑模板采用钢模板，这样它的刚度高不易变形，可使表面变得平整。

本发明的有益效果如下：