专利名称：混凝土电渗技术的制作方法
技术领域：
本发明属于土木水利工程技术领域。涉及到混凝土技术，特别涉及到混凝土电渗施工技术。
背景技术：
随着混凝土施工技术的发展，大流动性混凝土被越来越多的使用。实现混凝土的优良工作性的途径有两个一种是添加外加剂；另外一种是改善施工工艺，不采用外加剂仅以大水灰比来实现混凝土的优良工作性，不添加外加剂。前者称为流态混凝土，后者称为大水灰比混凝土。
流态混凝土是代替干硬性半干硬性混凝土的性能优良的混凝土。流态混凝土一方面具有水泥用量和水用量较多，塌落度约20cm的大流动性混凝土的施工性能，便于泵送、运输和浇注；另一方面又可以得到近似于塌落度5cm-10cm的塑性混凝土的质量。既满足了施工要求，又改善了混凝土的质量。它主要是通过掺入高效减水剂来达到混凝土的大流动性。外加剂的发展代表了混凝土的发展。近年来随着高效外加剂的发展，流态混凝土的性能正在不断完善。外加剂被认为是继水泥、水、砂和石之后的混凝土的第五组分。我国已经制定了相应的外加剂的规范GB8076。
流态混凝土作为当前使用最广泛的一种混凝土品种有其绝对的优势性能，但是也存在着一些不可克服的缺点1)外加剂在生产过程中消耗大量的资源和能源，且作为有机化合物在生产过程中产生大量的有毒的废水、废气、废渣，污染环境；2)外加剂对混凝土的负面效应是目前正在不断深入研究的课题，外加剂的掺入很可能导致混凝土的污染而影响混凝土的长期工作性，比如引起混凝土开裂或者碱骨料反应；3)大部分外加剂中含有甲醛等有害物质，长期使用可能污染室内环境，威胁人类健康；4)随着外加剂性能的改善，价格也在不断提高，外加剂的使用大幅度提高了混凝土的造价。
大水灰比混凝土不采用任何外加剂，仅靠大水灰比来实现大流动性的目的。但是为了满足耐久性的要求必须在其凝结前部分排除其中的施工拌和水。目前实现这一目的的施工方法有两种1.模网混凝土施工技术自法国杜朗夫妇发明了建筑模网以来，模网技术被越来越多的使用在墙体中。建筑模网是将钢板拉制成连续孔径为7.5×9.5mm类似蛇皮网孔的钢板网，在工厂制成三维的空间网架，运抵现场组装并浇注混凝土，构成模网混凝土。蛇皮网孔的渗滤效应，可以将施工中的多余拌和水迅速通过蛇皮孔排掉，人为地使混凝土在浇注过程把水灰比减少。钢板网构成的混凝土由于本身的渗滤效应，环箍效应，可显著提高混凝土的力学性能，如抗压强度和抗震性能，而且实现大水灰比施工、免振捣和自密实。
2.真空混凝土施工技术真空作业法是借助于真空负压，将水从刚成型的混凝土拌和物中排出，同时使混凝土密实的一种成型方法。1935年美国的Billner获得真空混凝土施工法技术专利。以后，美国，西欧及前苏联等国就纷纷把这一技术用于混凝土的预制和现浇工程中。1982年我国发明了气垫膜真空吸垫，可应用于混凝土路面，机场跑道等大面积混凝土表面的真空脱水施工，它具有真空度分布均匀，脱水效率高，对混凝土产生的压力大等优点。
但是他们也有着不可克服的缺点限于模网技术的发展，它只能做为墙体材料使用，在其他方面还不能充分发挥优势。真空技术在近年来得到了很大的发展，但是由于它施工复杂，设备昂贵，所以还只是在较小范围的混凝土质量要求较高的工程中应用。
综上所述，在现代混凝土技术中，大水灰比混凝土是混凝土的发展方向，现在亟待解决的问题是要对其施工技术不断完善、创新和发展发明内容本发明的目的是提供一种利用水泥水化产生的双电层或水泥浆中掺杂导电微粉、导电纤维等的导电性能，利用电渗原理，使水泥水化的多余水分向阳极聚集，且及时抽取，以使混凝土的水灰比明显减少，解决了混凝土工程中施工要求的大水灰比与使用性能要求的小水灰比之间的矛盾问题。同时解决了外加剂给混凝土带来污染的问题。
本发明的技术解决方案是利用水泥水化产生的双电层或水泥浆中掺杂导电微粉、导电纤维等的导电性能，使混凝土在外加电压的作用下形成电渗流，从阳极排除多余水分。施工中将混凝土中原本配置的加强材料如钢筋、钢管或钢网作为阴极，同时植入的导电孔管作为阳极和排水通道。电压的大小由电极间距离和所要实现的凝结水灰比决定。其中钢管混凝土直接取钢管作为阴极；混凝土柱或者梁取原配置的钢筋或者箍筋作为阴极；混凝土墙可直接用原配筋作为阴极和阳极。导电孔管可以是带孔的钢管、铜管、铝管或由无机和有机的导电纤维、导电颗粒、导电晶须等材料制作。
本发明的效果和益处是在混凝土施工过程中在不使用任何外加剂的情况下实现了混凝土的优良工作性，达到“大水灰比施工，小水灰比凝结”的目的。且施工简便，又能获得无污染的高性能混凝土，是一种崭新的绿色混凝土施工万法。
图1是本发明的钢管混凝土电渗施工工艺示意图。
图中(a)侧视图，(b)俯视图。
(1)钢管，(2)混凝土，(3)阳极导电孔管，(4)电源。
图2是本发明的混凝土梁或混凝土柱电渗施工工艺示意图。
图中(2)混凝土，(3)阳极导电孔管，(5)混凝土梁或柱配筋，(6)箍筋。
图3是本发明的混凝土墙电渗施工工艺示意图。
图中(7)带孔金属模板，(8)普通金属模板。
具体实施例方式
以下结合附图详细叙述本发明的具体施工步骤和最佳实施例。
具体施工步骤步骤1按设计要求确定混凝土配比，其中的水灰比按施工要求确定，同时按强度要求计算混凝土的凝结水灰比。
步骤2按阴阳极距离和凝结水灰比大小确定施工电压。
步骤3按通常施工方法立模、配筋，在配筋过程中预埋带孔阳极。
步骤4由直流电源提供直流电压。
步骤5通电过程中将汇聚于阳极的水排出，直至达到设计要求的凝结水灰比。
最佳实施例钢管混凝土的施工步骤1原料选择外钢管内径300mm；导电孔管内径30mm，管壁带孔，孔直径10mm，呈梅花型排；42.5硅酸盐水泥，河砂，碎石DM＝20mm，自来水；本例混凝土配比为C∶S∶G∶W＝309∶631∶1473∶170，水灰比0.55，设计凝结水灰比为0.45。
步骤2布置钢管(1)及内置导电孔管(3)。导电孔管(3)在安放前应用无纺布包裹，避免砂浆流出。
步骤3浇注混凝土(2)。为避免浇注混凝土时对无纺布冲击剥落，浇注时应对冲外钢管(1)内壁。
步骤4施加直流电源20V。水不断向中心导电孔管汇集，及时将水分排除。
步骤545-70分钟后，停止通电。以后养护同普通混凝土。
权利要求
1.一种混凝土电渗施工技术，其特征在于，利用水泥水化产生的双电层或水泥浆中掺杂导电微粉、导电纤维等的导电性能，将混凝土中原本配置的加强材料如钢筋、钢管或钢网作为阴极(1)、(5)或者(8)，同时植入的导电孔管(3)或孔网(7)作为阳极和排水通道，对其施加直流电压，形成电渗流，同时从阳极排除并抽取多余水分。
全文摘要
一种混凝土电渗技术，属于土木工程技术中混凝土施工技术领域。其特征是利用水泥水化产生的双电层或者水泥浆中掺杂的导电微粉、导电纤维等的导电性能，将混凝土中原本配置的加强材料如钢筋或者钢管作为阴极或者，同时植入的导电孔管或孔网作为阳极和排水通道，对其施加直流电压，形成电渗流同时从阳极排除并抽取多余水分。通过电渗技术，使水泥水化的多余水分向阳极聚集，且及时抽取，以使混凝土的水灰比明显减少，解决了混凝土工程中施工要求的大水灰比与使用性能要求的小水灰比之间的矛盾问题。同时解决了外加剂给混凝土带来污染的问题。且施工简便，又能获得无污染的高性能混凝土，是一种崭新的绿色混凝土施工方法。
文档编号E04G21/00GK1415825SQ0214492
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月14日 优先权日2002年12月14日
发明者王立久 申请人:大连理工大学