[发明专利]一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的配制和浇筑施工方法

说明书

本发明涉及一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的配制和浇筑施工方法，采用高硬度、坚固、干净的骨料，控制合适的混凝土强度等级、水胶比和坍落度，迎水抹面增设硬质磨料强化层等措施，大幅度提高了混凝土的抗冲磨性能，是一种解决现有水工建筑物混凝土易产生冲刷磨蚀破坏的有效方案。

技术领域

本发明属于水利水电工程受水流冲刷磨蚀部位的混凝土施工领域，涉及一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的配制和浇筑施工方法。

背景技术

在水利水电工程中，存在受水流冲刷磨蚀的部位，这些部位的混凝土常常由于水流的作用而过早的破坏，主要表现在混凝土表面被冲出深槽，钢筋保护层被冲刷剥离致钢筋裸露，水流侵入下层结构造成上层混凝土板被掀翻而断裂、移位，从而影响工程正常运行。分析认为，其主要原因是用于受冲刷部位的混凝土坚硬程度不足，现有的做法过多地关注混凝土中水泥石的强度，比如只是在混凝土中加入硅粉和抗冲磨外加剂，而不重视混凝土整体的坚硬度，作为混凝土骨架且体积占比较大的砂、石材料的硬度和坚固性不够高，同时也存在混凝土拌和物流动性偏高，浇筑振捣后骨料下沉，水泥浆上浮，致使表层材料硬度下降。另外，这些部位的混凝土也会由于追求高强度而过于粘稠，不易浇筑密实，表面不易整平和抹光，而造成抗冲磨性能下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的配制和浇筑施工方法，按照此方法配制和施工的混凝土，其抵抗水流冲刷磨蚀作用的能力相较于一般的混凝土大幅提高。

本发明的方案是：

一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的配制方法，所述方法针对的高硬度抗冲磨混凝土的设计要求为：强度等级不低于C50；水胶比0.35-0.45；每方混凝土中骨料总体积不小于720升；拌和物坍落度50mm-70mm，按照所述依此进行混凝土配合比设计，确定组成混凝土的各种原材料之间的比例。

优选地，所述方法采用的原料的性能指标符合以下要求：粗骨料：莫氏硬度不小于6.5，最大粒径不大于40mm，含泥量不大于0.5%，压碎指标值不大于10%，坚固性不大于4%，针片状颗粒含量不大于10%。

优选地，所述方法采用的原料的性能指标符合以下要求：细骨料：天然砂，莫氏硬度不小于6.5，含泥量不大于2%，坚固性不大于7%。

优选地，所述方法采用的原料的性能指标符合以下要求：水泥：强度等级不低于52.5。

优选地，所述方法采用的原料的性能指标符合以下要求：减水剂：减水率不低于20%。

一种增设表面强化层的高硬度抗冲磨混凝土的浇筑施工方法，高硬度抗冲磨混凝土浇筑时，在无模板覆盖的上表面增设硬质磨料强化层，强化层通过如下方法形成：在已经浇筑的高硬度抗冲磨混凝土临近初凝时，拉毛混凝土表面，在其上表面均匀撒布一层预拌砂浆，用平板振动器振动压实，再用带圆盘抹平机揉压混凝土表面，使撒上去的砂浆与混凝土表层物质充分混合，并使混凝土表面密实、平整。在此后的1至2小时之间，用抹光机将混凝土表面收光。待混凝土全部终凝之后开始养护，到相关规范规定时间结束。

优选地，所述预拌砂浆由水、水泥和砂子预拌而成，其中砂子为粒径0.5mm至3mm的硬质磨料，坚固性不大于5%，莫氏硬度不小于7。

优选地，水、水泥和砂子的质量比为0.2:1-1.2:5-5.5。

优选地，预拌砂浆用量为每平方米8-15kg。

本发明有益效果：

1、本发明适用于水利水电工程领域，按照此方法配制和施工的混凝土，其抵抗水流冲刷磨蚀作用的能力相较于一般的混凝土大幅提高。