一種海水海砂混凝土扭王字塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種海水海砂混凝土扭王字塊，該扭王字塊從上至下由三根桿件組成，分別為第一桿件、第二桿件和第三桿件，第一桿件和第三桿件相互平行且與第二桿件垂直，在第二桿件和第三桿件的上表面設凸起。本實用新型在第二桿件和第三桿件的上表面增加凸起，可以使新拌混凝土在震動成型過程中將氣泡聚集于棱臺凸起內，在成型模具的棱臺處開口后有利于氣泡排出，從而改善扭王字塊制品的性能和外觀；上表面設置的凸起由于增大了扭王字塊的表面粗糙度，因而增大了扭王字塊破浪、消浪的效率，提高了扭王字塊的消能和護坡能力。
【專利說明】
一種海水海砂混凝土扭王字塊
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種海水海砂混凝土扭王字塊，適用于海岸海堤、海邊公路路堤 的邊坡防護以及需要消減波浪沖擊力防護堤岸的工程。
【背景技術】
[0002] 十八大報告中提出"提高海洋資源開發能力，堅決維護國家海洋權益，建設海洋強 國"的戰略，開發海洋是經濟建設、社會發展、國家安全、促進能源結構調整和科技發展的重 大需求。
[0003] 我國海洋面積300萬平方公里，島嶼總數達5000多個，海岸線總長度3.2萬公里，其 中大陸海岸線1.8萬公里，島嶼海岸線1.4萬公里，海岸防護任務繁重;海浪對沿海結構物的 沖擊、越浪導致河口海岸地區農田、房屋、建筑被淹沒等情況為高強度開發利用海島和海岸 提出了 一系列新挑戰。扭王字塊作為一種獨特的大型人工混凝土結構，利用本身自重和塊 體獨特的扭王字結構起到消能防浪作用，能有效地擋潮、防浪、保護海岸、海島、河口海濱的 水工建筑物等，在海岸防護中扮演著重要的作用，為減少海浪對海堤的沖擊與沖刷，有組織 的堆放扭王字塊被認為是一種有效的防護方法并被廣泛采用。
[0004] 對于沿海和近海地區，扭王字塊可以利用大陸上的砂、石和淡水等原材料預制后 擺放在海岸周圍進行海堤海岸防護。然而，對于遠海和深海中的海島建設，目前面臨著原材 料長距離運輸、淡水和河砂缺乏難題。我國南海上的島嶼離岸距離最遠超過1500km，東海上 的島嶼離岸距離最遠約為530km，如果從陸地上運送淡水、河砂等材料，或者在建設點進行 海水淡化、海砂和粗骨料的無氯化處理，將耗費大量成本。
[0005] 現有技術的扭王字塊存在的技術問題：
[0006] 扭王字塊一般為素混凝土，不使用鋼筋，不存在鋼筋銹蝕問題。但因未經處理的海 砂含泥量高、海水中化學物質復雜，直接利用海水、海砂生產素混凝土，會導致減水劑被海 水中化學物質或泥沙等吸附，使新拌混凝土工作性能不穩定，當海水、海砂的成本變動較 大，這種工作性能的不穩定性，可能導致無法施工，嚴重時可能導致工程事故。
[0007] 另外，由于海水、海砂中主要成分為氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂等氯鹽，這些氯化物 是混凝土的早強劑，會縮短混凝土的凝結時間，使混凝土早凝，嚴重縮短混凝土的施工時 間。
[0008] 最后，同樣是由于氯鹽物質的存在，混凝土內相當于人工摻加了除冰鹽等物質，因 而混凝土的抗凍耐久性能較差，不利于混凝土長期穩定服役。 【實用新型內容】
[0009] 為解決現有技術不足，滿足海洋工程建設的需要，本實用新型提供一種直接使用 海水、海砂生產素混凝土扭王字塊及其制備方法。利用本發明可以實現就近利用海島附近 區域的海水和海砂，顯著降低扭王字塊的成本，同時使海水海水混凝土具有工作性能不因 原材料的差異而出現較大波動、工作性好、抗凍性及長期耐久性好的特征，使之具有廣闊的 應用前景和顯著的社會經濟效益。
[0010]本實用新型的技術方案是，提供一種海水海砂混凝土扭王字塊，從上至下由三根 桿件組成，分別為第一桿件、第二桿件和第三桿件，第一桿件和第三桿件相互平行且與第二 桿件垂直，在第二桿件和第三桿件的上表面設凸起。
[0011]進一步地，所述凸起為棱臺形。
[0012]進一步地，所述棱臺為四棱臺。
[0013]進一步地，第二桿件和第三桿件上表面凸起的數目為6-12個。
[0014]與現有技術先比，本實用新型在海水海砂混凝土扭王字塊設凸起的作用主要從以 下兩方面體現：1.由于第一桿件上表面為澆筑口，是開放的，無法設置凸起，本實用新型在 底層和中間層的桿件（即第二桿件和第三桿件)的上表面增加凸起，可以使新拌混凝土在震 動成型過程中將氣泡聚集于棱臺凸起內，在成型模具的棱臺處開口后有利于氣泡排出，從 而改善扭王字塊制品的性能和外觀;2.第二桿件和第三桿件的上表面設置的凸起由于增大 了扭王字塊的表面粗糙度，因而增大了扭王字塊破浪、消浪的效率，提高了扭王字塊的消能 和護坡能力，凸起優選為棱臺形結構，特別是四棱臺形的凸起可以進一步提高扭王字塊的 消能和護坡能力。
【附圖說明】
[0015]圖1表示本實用新型提供的扭王字塊的主視圖。
[0016]圖2表示本實用新型提供的扭王字塊的側視圖。
[0017]圖3表示本實用新型提供的扭王字塊的俯視圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0019] 實施例1
[0020]本實施例提供一種海水海砂混凝土扭王字塊，其主視圖、側視圖、俯視圖分別如圖 1、圖2和圖3所示，該扭王字塊從上至下由三根桿件組成，分別為第一桿件1、第二桿件2和第 三桿件3,第一桿件1和第三桿件3相互平行且與第二桿件2垂直，在第二桿件2和第三桿件3 的上表面設四棱臺形凸起4,第二桿件2和第三桿件3上表面的兩端每端設四個凸起4,均勻 分布。該扭王字塊由海水海砂混凝土制成，海水海砂混凝土的原料配方以質量百分比計各 組分比例為:水泥12.65%、海水，6.79%，海砂32.50%，石43.04%，粉煤灰4.22%，減水劑 0 · 788%，引氣劑0 · 002%，緩凝劑0 · 01 %。
[0021]將上述原材料準確稱量后，投入雙臥軸強制攪拌機中均勻拌合2min，然后進行新 拌性能測試，并成型150*150*150mm3的立方體試件用于強度測試。測試得到的結果如表1所 示：
[0022]表1實施例1的混凝土物理性能
[0023]
[0024]測試結果表明，混凝土的坍落度達到130mm，施工性能良好，初、終凝時間合理，不 影響施工，早期強度增長較快，28d強度達到C50混凝土要求。完全滿足扭王字塊的技術要 求。通過增加凸起后，扭王字塊在成型過程中產生的氣體可以通過凸起的頂端順利排出，使 扭王字塊獲得通過增加凸起后獲得更加光滑和平整的外表面。
[0025] 實施例2
[0026]本實施例提供一種海水海砂混凝土扭王字塊，其結構同實施例1，區別在于制成該 扭王字塊的海水海砂混凝土的原料，按質量百分比計，各組分比例為：水泥11.92%、海水， 6.67%，海砂32.90 %，石42.38 %，粉煤灰1.23 %，礦渣粉4%，減水劑0.878 %，引氣劑 0.002%，緩凝劑0.01 %。選取不同地區和海水、海砂進行試驗，其他原材料的比例不變。在 將上述原材料進行拌和前，準確稱取占海砂和石子中含泥總質量3.5%的犧牲劑，加入犧牲 劑后進行拌和2min，然后測試不同批次混凝土的新拌性能和早期性能，測的的結果如表2所 示：
[0027]表2實施例2的混凝土物理性能
[0028]
[0029] 測試結果表明，對于未經處理的、具有不同化學成分的、不同地區的海水和海砂， 使用犧牲劑后，五個批次混凝土的工作性能基本穩定，i丹落度變化范圍在125mm-140mm之 間，基本不影響混凝土的連續生產和施工，未對強度造成明顯影響。利用不同地區的原始海 水、海砂生產素混凝土扭王字塊具有良好的穩定性。
[0030] 通過增加凸起后，扭王字塊在服役過程中，波浪擊打在扭王字塊后可以更好的消 碎波浪，使扭王字塊具有更加高效的消波破能的效果，提高扭王字塊的護坡能力和效率。
[0031] 實施例3
[0032]本實施例提供一種海水海砂混凝土扭王字塊，其結構同實施例1，區別在于制成該 扭王字塊的海水海砂混凝土的原料，按質量百分比計，各組分比例為：水泥13.41%、海水， 5.27%，海砂32.60%，石42.01 %，粉煤灰2.9%，礦渣粉2.9%，減水劑0.896%，引氣劑 0.004%，緩凝劑0.01 %。
[0033]將上述原材料準確稱量后，投入雙臥軸強制攪拌機中均勻拌合2min，然后進行新 拌性能測試，并成型150*150*150mm3的立方體試件用于強度測試。測試得到的結果如表3所 示：
[0034] 表3實施例3的混凝土物理性能
[0035]
[0036] 測試結果表明，適當增加引起氣用量、增大水泥用量、減小水灰比后混凝土的抗凍 性能(凍融300次后質量損失率2.2%，相對動彈性模量94% )滿足國家標準要求，混凝土抗 滲性能優異，抗水滲等級達到最高等級P20,氯離子擴散系數僅為l*l(T12m 2/S，可見扭王字 塊具有較好的耐久性能。
【主權項】
1. 一種海水海砂混凝土扭王字塊，其特征在于，從上至下由三根桿件組成，分別為第一 桿件、第二桿件和第三桿件，第一桿件和第三桿件相互平行且與第二桿件垂直，在第二桿件 和第三桿件的上表面設凸起。2. 如權利要求1所述的扭王字塊，其特征在于，所述凸起為棱臺形。3. 如權利要求1所述的扭王字塊，其特征在于，所述凸起為四棱臺。4. 如權利要求1所述的扭王字塊，其特征在于，第二桿件和第三桿件上表面凸起的數目 為6-12個。
【文檔編號】E02B3/06GK205475073SQ201620114478
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發明人】姚燕, 王振地, 王玲, 吳浩, 張萍, 楊何忠
【申請人】中國建筑材料科學研究總院, 三亞藍鉆混凝土配送有限公司