一种海水海砂混凝土扭王字块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种海水海砂混凝土扭王字块，该扭王字块从上至下由三根杆件组成，分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件，第一杆件和第三杆件相互平行且与第二杆件垂直，在第二杆件和第三杆件的上表面设凸起。本实用新型在第二杆件和第三杆件的上表面增加凸起，可以使新拌混凝土在震动成型过程中将气泡聚集于棱台凸起内，在成型模具的棱台处开口后有利于气泡排出，从而改善扭王字块制品的性能和外观；上表面设置的凸起由于增大了扭王字块的表面粗糙度，因而增大了扭王字块破浪、消浪的效率，提高了扭王字块的消能和护坡能力。
【专利说明】
一种海水海砂混凝土扭王字块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种海水海砂混凝土扭王字块，适用于海岸海堤、海边公路路堤 的边坡防护以及需要消减波浪冲击力防护堤岸的工程。
【背景技术】
[0002] 十八大报告中提出"提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强 国"的战略，开发海洋是经济建设、社会发展、国家安全、促进能源结构调整和科技发展的重 大需求。
[0003] 我国海洋面积300万平方公里，岛屿总数达5000多个，海岸线总长度3.2万公里，其 中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里，海岸防护任务繁重;海浪对沿海结构物的 冲击、越浪导致河口海岸地区农田、房屋、建筑被淹没等情况为高强度开发利用海岛和海岸 提出了 一系列新挑战。扭王字块作为一种独特的大型人工混凝土结构，利用本身自重和块 体独特的扭王字结构起到消能防浪作用，能有效地挡潮、防浪、保护海岸、海岛、河口海滨的 水工建筑物等，在海岸防护中扮演着重要的作用，为减少海浪对海堤的冲击与冲刷，有组织 的堆放扭王字块被认为是一种有效的防护方法并被广泛采用。
[0004] 对于沿海和近海地区，扭王字块可以利用大陆上的砂、石和淡水等原材料预制后 摆放在海岸周围进行海堤海岸防护。然而，对于远海和深海中的海岛建设，目前面临着原材 料长距离运输、淡水和河砂缺乏难题。我国南海上的岛屿离岸距离最远超过1500km，东海上 的岛屿离岸距离最远约为530km，如果从陆地上运送淡水、河砂等材料，或者在建设点进行 海水淡化、海砂和粗骨料的无氯化处理，将耗费大量成本。
[0005] 现有技术的扭王字块存在的技术问题：
[0006] 扭王字块一般为素混凝土，不使用钢筋，不存在钢筋锈蚀问题。但因未经处理的海 砂含泥量高、海水中化学物质复杂，直接利用海水、海砂生产素混凝土，会导致减水剂被海 水中化学物质或泥沙等吸附，使新拌混凝土工作性能不稳定，当海水、海砂的成本变动较 大，这种工作性能的不稳定性，可能导致无法施工，严重时可能导致工程事故。
[0007] 另外，由于海水、海砂中主要成分为氯化钠、氯化钙和氯化镁等氯盐，这些氯化物 是混凝土的早强剂，会缩短混凝土的凝结时间，使混凝土早凝，严重缩短混凝土的施工时 间。
[0008] 最后，同样是由于氯盐物质的存在，混凝土内相当于人工掺加了除冰盐等物质，因 而混凝土的抗冻耐久性能较差，不利于混凝土长期稳定服役。 【实用新型内容】
[0009] 为解决现有技术不足，满足海洋工程建设的需要，本实用新型提供一种直接使用 海水、海砂生产素混凝土扭王字块及其制备方法。利用本发明可以实现就近利用海岛附近 区域的海水和海砂，显著降低扭王字块的成本，同时使海水海水混凝土具有工作性能不因 原材料的差异而出现较大波动、工作性好、抗冻性及长期耐久性好的特征，使之具有广阔的 应用前景和显著的社会经济效益。
[0010]本实用新型的技术方案是，提供一种海水海砂混凝土扭王字块，从上至下由三根 杆件组成，分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件，第一杆件和第三杆件相互平行且与第二 杆件垂直，在第二杆件和第三杆件的上表面设凸起。
[0011]进一步地，所述凸起为棱台形。
[0012]进一步地，所述棱台为四棱台。
[0013]进一步地，第二杆件和第三杆件上表面凸起的数目为6-12个。
[0014]与现有技术先比，本实用新型在海水海砂混凝土扭王字块设凸起的作用主要从以 下两方面体现：1.由于第一杆件上表面为浇筑口，是开放的，无法设置凸起，本实用新型在 底层和中间层的杆件（即第二杆件和第三杆件)的上表面增加凸起，可以使新拌混凝土在震 动成型过程中将气泡聚集于棱台凸起内，在成型模具的棱台处开口后有利于气泡排出，从 而改善扭王字块制品的性能和外观;2.第二杆件和第三杆件的上表面设置的凸起由于增大 了扭王字块的表面粗糙度，因而增大了扭王字块破浪、消浪的效率，提高了扭王字块的消能 和护坡能力，凸起优选为棱台形结构，特别是四棱台形的凸起可以进一步提高扭王字块的 消能和护坡能力。
【附图说明】
[0015]图1表示本实用新型提供的扭王字块的主视图。
[0016]图2表示本实用新型提供的扭王字块的侧视图。
[0017]图3表示本实用新型提供的扭王字块的俯视图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019] 实施例1
[0020]本实施例提供一种海水海砂混凝土扭王字块，其主视图、侧视图、俯视图分别如图 1、图2和图3所示，该扭王字块从上至下由三根杆件组成，分别为第一杆件1、第二杆件2和第 三杆件3,第一杆件1和第三杆件3相互平行且与第二杆件2垂直，在第二杆件2和第三杆件3 的上表面设四棱台形凸起4,第二杆件2和第三杆件3上表面的两端每端设四个凸起4,均匀 分布。该扭王字块由海水海砂混凝土制成，海水海砂混凝土的原料配方以质量百分比计各 组分比例为:水泥12.65%、海水，6.79%，海砂32.50%，石43.04%，粉煤灰4.22%，减水剂 0 · 788%，引气剂0 · 002%，缓凝剂0 · 01 %。
[0021]将上述原材料准确称量后，投入双卧轴强制搅拌机中均匀拌合2min，然后进行新 拌性能测试，并成型150*150*150mm3的立方体试件用于强度测试。测试得到的结果如表1所 示：
[0022]表1实施例1的混凝土物理性能
[0023]
[0024]测试结果表明，混凝土的坍落度达到130mm，施工性能良好，初、终凝时间合理，不 影响施工，早期强度增长较快，28d强度达到C50混凝土要求。完全满足扭王字块的技术要 求。通过增加凸起后，扭王字块在成型过程中产生的气体可以通过凸起的顶端顺利排出，使 扭王字块获得通过增加凸起后获得更加光滑和平整的外表面。
[0025] 实施例2
[0026]本实施例提供一种海水海砂混凝土扭王字块，其结构同实施例1，区别在于制成该 扭王字块的海水海砂混凝土的原料，按质量百分比计，各组分比例为：水泥11.92%、海水， 6.67%，海砂32.90 %，石42.38 %，粉煤灰1.23 %，矿渣粉4%，减水剂0.878 %，引气剂 0.002%，缓凝剂0.01 %。选取不同地区和海水、海砂进行试验，其他原材料的比例不变。在 将上述原材料进行拌和前，准确称取占海砂和石子中含泥总质量3.5%的牺牲剂，加入牺牲 剂后进行拌和2min，然后测试不同批次混凝土的新拌性能和早期性能，测的的结果如表2所 示：
[0027]表2实施例2的混凝土物理性能
[0028]
[0029] 测试结果表明，对于未经处理的、具有不同化学成分的、不同地区的海水和海砂， 使用牺牲剂后，五个批次混凝土的工作性能基本稳定，i丹落度变化范围在125mm-140mm之 间，基本不影响混凝土的连续生产和施工，未对强度造成明显影响。利用不同地区的原始海 水、海砂生产素混凝土扭王字块具有良好的稳定性。
[0030] 通过增加凸起后，扭王字块在服役过程中，波浪击打在扭王字块后可以更好的消 碎波浪，使扭王字块具有更加高效的消波破能的效果，提高扭王字块的护坡能力和效率。
[0031] 实施例3
[0032]本实施例提供一种海水海砂混凝土扭王字块，其结构同实施例1，区别在于制成该 扭王字块的海水海砂混凝土的原料，按质量百分比计，各组分比例为：水泥13.41%、海水， 5.27%，海砂32.60%，石42.01 %，粉煤灰2.9%，矿渣粉2.9%，减水剂0.896%，引气剂 0.004%，缓凝剂0.01 %。
[0033]将上述原材料准确称量后，投入双卧轴强制搅拌机中均匀拌合2min，然后进行新 拌性能测试，并成型150*150*150mm3的立方体试件用于强度测试。测试得到的结果如表3所 示：
[0034] 表3实施例3的混凝土物理性能
[0035]
[0036] 测试结果表明，适当增加引起气用量、增大水泥用量、减小水灰比后混凝土的抗冻 性能(冻融300次后质量损失率2.2%，相对动弹性模量94% )满足国家标准要求，混凝土抗 渗性能优异，抗水渗等级达到最高等级P20,氯离子扩散系数仅为l*l(T12m 2/S，可见扭王字 块具有较好的耐久性能。
【主权项】
1. 一种海水海砂混凝土扭王字块，其特征在于，从上至下由三根杆件组成，分别为第一 杆件、第二杆件和第三杆件，第一杆件和第三杆件相互平行且与第二杆件垂直，在第二杆件 和第三杆件的上表面设凸起。2. 如权利要求1所述的扭王字块，其特征在于，所述凸起为棱台形。3. 如权利要求1所述的扭王字块，其特征在于，所述凸起为四棱台。4. 如权利要求1所述的扭王字块，其特征在于，第二杆件和第三杆件上表面凸起的数目 为6-12个。
【文档编号】E02B3/06GK205475073SQ201620114478
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】姚燕, 王振地, 王玲, 吴浩, 张萍, 杨何忠
【申请人】中国建筑材料科学研究总院, 三亚蓝钻混凝土配送有限公司