全轻混凝土及承重浮箱的制作方法

本发明涉及新型材料领域，特别涉及全轻混凝土及承重浮箱。

背景技术：

21世纪是海洋的世纪，海洋开发意义深远，要建立海洋强国，就必须提高海洋开发能力，在南海的中沙建立大型人工岛，可以为我国各种飞机、战舰等提供基地，还可以成为蔬菜、果品、雨夜和其他海洋资源加工的生活用品基地。

要想建成人工岛，虽然中沙浅水处的面积巨大，但大量填海物质在当地是无法满足的，而要想从大陆运输土石方填海造人工岛，工程量、运输量很大，且成本也非常高，那么开发研制大型的承重浮箱，并将其连成一体形成大型人工浮岛就更有必要。

钢制浮箱主要用于公路、铁路等。发展方向是设计标准化、尺寸数模化，大量使用新材料，如高强度低合金钢、钛合金结构钢和高分子复合材料，以减轻自重，提高承载力，其制作工艺技术要求严格，成本很高。

国内大部分浮箱是塑料浮箱和玻璃钢浮箱，混凝土浮箱还处于萌芽期。塑料浮箱自身存在许多缺陷，老化性能差，阳光照射，塑料的水解和水分吸收都会引起老化，此外，盐水侵蚀、冷热交替、微生物侵蚀等也会加速塑料的老化，12cm厚的塑料浮箱使用寿命只有10-15年，喷涂防腐设施后虽然能延长寿命，一旦防腐层被消耗掉，同样会走向寿命的终点。废弃的塑料无任何利用价值，成了白色污染物，对海洋环境会造成恶劣的污染。

玻璃钢浮箱生产工艺较复杂，价格是塑料浮箱的两倍，而玻璃钢生产过程中产生巨大的毒性，对人体有较大的危害，且损坏回收也会产生很大的毒性，一般不推荐使用。

混领土浮箱无污染，造价便宜，力学性能好，寿命长，不仅在浮桥建设取代塑料浮箱，且混领土浮箱防滑波提。浮桥整体结构由钢筋混凝土制作，内核填充泡沫。但是混凝土浮箱在目前开发应用中还存在一些技术难点未解决，一是保护层，而是耐久问题，三是氯粒子渗透问题，混凝土早起开裂问题等。从国内外浮箱发展情况来看，还没有出现真正担当人工浮岛的承重浮箱载体。因此开发研究这种具有特殊功能的浮箱载体，不仅是用于保卫疆土，提高海洋资源开发能力及替代塑料浮箱，促进海洋事业的飞速发展。

技术实现要素：

本发明在于提供全轻混凝土及承重浮箱，承重能力强，耐腐蚀。

本发明的具体方案如下：

一种全轻混凝土，所述混凝土包括按照重量份计的以下原料组分：

页岩陶粒45-60份，陶砂40-55份，硅灰5-10份，钢纤0.2-0.6份，粉煤灰1.5-4份，减水剂0.8-1.5份。

优选地，所述混凝土中每立方米混凝土中还添加450-550kg水泥。

进一步优选地，所述混凝土包括按照重量份计的以下原料组分：

页岩陶粒55份，陶砂45份，硅灰8份，钢纤0.3-0.5份，粉煤灰2-3份，减水剂1份。

进一步优选地，所述混凝土强度为45-55mpa，密度为1650-1750kg/m³，所述承重浮箱每平方公里能够承受200-300万吨的重量。

更进一步优选地，所述页岩陶粒的筒压强度为5.5-6.5mpa，所述页岩陶粒粒径为5-20mm。

更进一步优选地，所述陶砂粒径为0.001-5mm。

更进一步优选地，所述水泥为海工水泥，强度为42.5mpa或52.5mpa。

更进一步优选地，所述钢纤还可为碳纤维。

更进一步优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或三聚氰胺减水剂的一种。

所述的全轻混凝土用于制作承重浮箱。

本发明有益效果如下：

1、本发明首次将全轻混凝土用于承重浮箱的制作。利用页岩陶粒作为混凝土填充料，陶砂与水泥形成胶凝材料，硅灰用于增强混凝土密度，钢纤用于增强强度和抗裂，粉煤灰用于增强混凝土的工作性和流动性，减水剂用于减少水的用量，减少气泡形成，使制作的全轻混凝土浮力强度、重量都达到了良好的状体，具有浮力大、稳定性好的特点，在不人为破坏的情况下，可永久使用。

2、所述混凝土强度为45-55mpa，密度为1650-1750kg/m³，作为全轻混凝土已经达到了很高的强度，同时其具有合适的密度适用于水上浮箱的要求。

3、所述混凝土制作承重浮箱的每平方公里能够承受200-300万吨的重量。

4、抗水体腐蚀：一方面采用的海工水泥属于特种水泥，另一方面采用碳纤维增加强度，防止混凝土出现裂痕，还可抗水体腐蚀和氯粒子渗透问题。

5、本发明制作的承重浮箱之间可以无限连接，形成大面积浮岛，可在上面建造任何建构筑物，如工厂、耕地、军工等设施，也可以在深海区建立港口或者军用基地。

6、本发明制作的浮箱尺寸可以根据承重要求进行任意调整。

附图说明

图1本发明制作的浮箱承重重物的示意图；

图2本发明制作的浮箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

一种全轻混凝土，所述混凝土包括按照重量份计的以下原料组分：

页岩陶粒45份，陶砂40份，硅灰5份，钢纤0.2份，粉煤灰1.5份，减水剂0.8份。

优选地，所述混凝土中每立方米混凝土中还添加450kg水泥。

进一步优选地，所述混凝土强度为45mpa，密度为1650kg/m³，所述承重浮箱每平方公里能够承受200万吨的重量。

更进一步优选地，所述页岩陶粒的筒压强度为5.5mpa，所述页岩陶粒粒径为5mm。

更进一步优选地，所述陶砂粒径为0.001mm。

更进一步优选地，所述水泥为海工水泥，强度为42.5mpa。

更进一步优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

所述的全轻混凝土用于制作承重浮箱，制作规格为6m*6m*6m，可以承重146吨重量。

实施例2

一种全轻混凝土，所述混凝土包括按照重量份计的以下原料组分：

页岩陶粒60份，陶砂55份，硅灰10份，碳纤维0.6份，粉煤灰4份，减水剂1.5份。

优选地，所述混凝土中每立方米混凝土中还添加550kg水泥。

进一步优选地，所述混凝土强度为55mpa，密度为1750kg/m³，所述承重浮箱每平方公里能够承受300万吨的重量。

更进一步优选地，所述页岩陶粒的筒压强度为6.5mpa，所述页岩陶粒粒径为5-20mm。

更进一步优选地，所述陶砂粒径为5mm。

更进一步优选地，所述水泥为海工水泥，强度为52.5mpa。

更进一步优选地，所述减水剂为三聚氰胺减水剂。

以直径为12-16的螺纹钢为骨架，配置成全轻混凝土，制作成承重浮箱，规格8m*8m*8m，可以承重412吨。用高强螺栓连接成整体，可根据需要无限连接成大面积的浮岛。承重状体示意图如图1所示。

实施例3

一种全轻混凝土，所述混凝土包括按照重量份计的以下原料组分：

页岩陶粒55份，陶砂45份，硅灰8份，钢纤0.3-0.5份，粉煤灰2-3份，减水剂1份。

所述混凝土中每立方米混凝土中还添加450-550kg水泥。

所述混凝土强度为50mpa，密度为1700kg/m³，所述承重浮箱每平方公里能够承受200-300万吨的重量。

所述页岩陶粒的筒压强度为6mpa，所述页岩陶粒粒径为5-20mm。

所述陶砂粒径为0.001-5mm。

所述水泥为海工水泥，强度为42.5mpa或52.5mpa。

所述减水剂为聚羧酸减水剂。

所述的全轻混凝土用于制作承重浮箱。如图2。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。