[发明专利]一种抗裂防渗型桥梁铰缝混凝土及其施工方法

说明书

本发明公开了一种抗裂防渗型桥梁铰缝混凝土及其施工方法，由下列材料组成：水泥480~540份，沙子680~740份，石子920~1000份，水160~185份，硅灰38~50份，减水剂4~6份，膨胀剂25~32份，玄武岩纤维掺量为混凝土体积的0.08%~0.22%，聚丙烯纤维掺量为混凝土体积的0.08%~0.22%。该混凝土及其施工方法能够增强铰缝混凝土的抗裂性能和抗渗性能，起到抗裂防渗的作用，能够保障桥梁结构安全，延长其服役年限，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及桥梁铰缝混凝土领域，具体涉及一种抗裂防渗型桥梁铰缝混凝土及其施工方法。

背景技术

在我国公路与城市道路中，装配式混凝土板梁桥因具有受力明确，结构简单，自重不大和安装施工方便而广泛使用，成为中小跨径混凝土桥梁中广泛使用的桥型之一。随着交通荷载的持续影响，混凝土空心板易产生铰缝相关的各种病害，在行车荷载作用下，空心板铰缝混凝土与板梁逐渐相分离，雨水渗入并侵蚀混凝土，导致板梁受腐蚀，降低了结构的耐久性；随着病害的加剧，空心板铰缝混凝土发生挤磨、开裂，局部甚至整条铰缝混凝土发生脱落。桥面铺装层沿空心板铰缝的纵向裂缝发展到一定程度时，在空心板铰缝上方形成一条破碎带。开裂后的防水混凝土层不能阻止雨水、雪水向下渗漏，当桥面上的积水不能得到顺利排泄时，积水就会通过破碎后的铰缝渗入板底，留下明显的渗水痕迹。铰缝破坏在短期内对桥梁的影响不甚明显，但是一般在完工四五年以后，铰缝的病害就会逐步表现出来，影响到桥梁结构的整体性。

一旦空心板梁桥铰缝病害的出现，除引起板梁本身破坏外，还可能引起桥面铺装、伸缩装置等的破坏，使桥面平整度降低，甚至桥面铺装层出现开裂、拥起、破碎、剥离等现象。这不仅严重地影响了行车的舒适性，增加了行车的安全隐患，还大大降低了桥梁的适用性和行车安全性。铰缝混凝土施工质量是装配式混凝土空心板铰缝病害产生的主要原因，装配式混凝土板铰缝空间狭窄，混凝土振捣困难，难以密实。由铰缝混凝土现场打开的检查情况来看，绝大多数铰缝混凝土的骨料不均匀，且骨料之间水泥浆较少。混凝土板采用浅铰，因为铰缝下部的宽度在理论上仅为10mm，故现场施工中一般混凝土无法浇入铰缝内，更谈不上混凝土振捣。在铰缝混凝土施工中，未能采取措施对铰缝下表面进行有效封闭，浇筑铰缝混凝土中的水泥浆流失。铰缝混凝土浇筑后，养生困难或未能及时养生，铰缝混凝土收缩裂缝多，裂缝宽度大。

发明内容

针对现有技术存在的铰缝病害，本发明提出了一种抗裂防渗型桥梁铰缝混凝土及其施工方法，旨在增强铰缝混凝土抗裂防渗的作用，提升混凝土空心板梁桥铰缝的综合使用性能，保障桥梁结构安全，延长其服役年限。

本发明的目的是这样实现的：

一种抗裂防渗型桥梁铰缝混凝土，所述的混凝土是由水泥、沙子、石子、水、硅灰、减水剂、膨胀剂、玄武岩纤维、聚丙烯纤维组成；其中，水泥480~540重量份，沙子680~740重量份，石子920~1000重量份，水160~185重量份，硅灰38~50重量份，减水剂4~6重量份，膨胀剂25~32重量份，玄武岩纤维掺量为混凝土体积的0.08%~0.22%，聚丙烯纤维掺量为混凝土体积的0.08%~0.22%。

进一步的，所述的石子为石灰岩碎石或玄武岩碎石，其级配要求范围为：0.075mm筛孔对应的的质量通过率为0%~3%，2.36mm筛孔对应的的质量通过率为0%~8%，4.75mm筛孔对应的的质量通过率为8%~16%，9.5mm筛孔对应的的质量通过率为24%~38%，19mm筛孔对应的的质量通过率为52%~68%，26.5mm筛孔对应的的质量通过率为75%~88%，31.5mm筛孔对应的的质量通过率为95%~100%。

进一步的，所述的水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；所述的沙子为河沙，细度模数为2.4~2.8；所述的硅灰为一级硅灰；所述的减水剂为聚羧酸高性能减水剂；所述的膨胀剂为UEA型混凝土膨胀剂；所述的玄武岩纤维单孔直径16~18um，长度12mm，抗拉强度>4000MPa；所述的聚丙烯纤维单孔直径16~21um，长度19mm，抗拉强度>250MPa。