【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程，具体涉及一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构及其制备方法。
技术介绍
1、我国地理条件复杂，部分区域如四川西部，海拔普遍较高，气候条件差，伴随着低湿度，大温差等，环境条件严峻，不利于混凝土的成型与发展。在此环境条件下浇筑的混凝土结构开裂现象严重，不利于其长期耐久性以及安全性发展，进而可能诱发巨大的社会经济效益损失。
2、高海拔地区低湿度、大温差、强辐射是造成该特殊环境下混凝土开裂现象普遍的主要原因。在低湿度环境下，混凝土内部水化使得其孔内相对湿度下降较快，孔隙拉应力较大，导致混凝土的自收缩变形较大，从而引起裂缝的产生。其次，当混凝土长时间处于-5～-6℃以下的低温环境时，其水泥石结构中的孔隙水会结冰而带来体积膨胀，在混凝土内部微观结构中产生膨胀应力和渗透压，进一步导致微裂缝的产生和发展而使得混凝土结构产生冻融的开裂。同时在水化热效应、日照辐射及大温差的环境下，混凝土的温度应力也较大，同样会产生一些温度裂缝，而混凝土结构一旦出现较严重开裂情况，将对结构整体的耐久性、以及使用过程中的安全性产生较大的影响。
3、针对高海拔寒冷地区混凝土结构开裂问题，目前普遍的方法包括优化混凝土配合比，表面保温保湿等，但对于高海拔地区的混凝土结构施工，其海拔高，施工条件恶劣，施工器械、材料不便运输，很多抗裂措施难以有效实施，目前施工现场常采用的办法为加强混凝土的养护，延长湿养护时间，以便能够确保混凝土充分水化，提高抗裂能力。然而，对于高海拔地区的特殊环境下，一旦养护措施撤除，环境影响造成的开裂会立即发生，
4、针对上述开裂问题，目前有一种高延性混凝土，为纤维增强水泥基复合材料，相较于传统混凝土，其特点是高延展性和强裂缝宽度控制能力。高延性混凝土中掺入了大量细小的高弹性模量纤维，这些纤维在水泥基体中均匀分布，形成了一个密集的微裂缝控制网络，从而能够有效阻止裂缝的产生和发展，提高了材料的整体韧性和抗裂性。使用此种混凝土可以有效地减少高寒地区混凝土结构开裂问题，然而，高延性混凝土成本过高，不具备混凝土结构全断面应用的条件。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构及其制备方法，以解决现有混凝土结构在特殊环境下容易开裂的技术问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高抗裂混凝土结构外层为高延性混凝土，中层为冷冻混凝土，内层为流动态的普通混凝土。
3、进一步，高延性混凝土的厚度为20-50mm；冷冻混凝土厚度为80-120mm。
4、进一步，高延性混凝土的厚度为30mm；所述冷冻混凝土厚度为100mm。
5、进一步，高延性混凝土为纤维增强水泥基复合材料。
6、进一步，纤维增强水泥基复合材料中的纤维为钢纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种。
7、本专利技术还提供了一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将普通混凝土进行冷冻处理，制得冷冻混凝土，然后将其与钢筋笼进行固定；
9、(2)在步骤(1)制得的冷冻混凝土的外层浇筑高延性混凝土，内层浇筑流动态的普通混凝土，制得。
10、进一步，步骤(2)在浇筑过程中外层高延性混凝土和内层流动态的普通混凝土的高度保持一致。
11、本专利技术具有以下有益效果：
12、(1)本专利技术提出利用冷冻混凝土技术，提出一种新型混凝土结构形式，即在冷冻普通混凝土外层浇筑高延性混凝土，在冷冻普通混凝土内层浇筑正常流动态的普通混凝土。该结构形式仅仅保护层范围内为高延性混凝土，内部仍然为普通混凝土，这样具备显著降低建造成本的作用，解决了因高延性混凝土成本过高而无法全断面使用的工程难题，更是实现了外侧混凝土高抗裂的技术效果。该技术具备将不同种类混凝土进行组合浇筑的效果，且相互交互水化，不会产生不同混凝土界面诱发的耐久性问题。
13、(2)冷冻混凝土不仅是柱子本身结构混凝土，还作为隔绝外层高延性进入普通混凝土的屏障，同时具备降低外侧高延性混凝土水化热的作用，防止水化热过高造成的热应力。冷冻混凝土在内、外层混凝土共同作用下会融化，此时与内外混凝土形成交织的整体，因此不存在影响强度或耐久性的界面。
14、(3)外层高延性混凝土本身具备高抗裂性，可显著减小裂缝宽度，避免了全断面均为普通混凝土时频繁进行养护，提高模板周转效率、减小养护用水等问题，还可以防止低湿度、大温差等特殊环境下，普通混凝土容易开裂的难题。同时，该高延性层混凝土具备高耐久性，其在服役过程中还能抵抗冻融、大温差变形等问题。
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1.一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高抗裂混凝土结构外层为高延性混凝土，中层为冷冻混凝土，内层为流动态混凝土。
2.根据权利要求1所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高延性混凝土的厚度为20-50mm；所述冷冻混凝土厚度为80-120mm。
3.根据权利要求2所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高延性混凝土的厚度为30mm；所述冷冻混凝土厚度为100mm。
4.根据权利要求1所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高延性混凝土为纤维增强水泥基复合材料。
5.根据权利要求4所述的高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述纤维增强水泥基复合材料中的纤维为钢纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种。
6.权利要求1-5任一项所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在浇筑过程中外层高延性混凝土和内层流动态混凝土的高度保持一致。
【技术特征摘要】
1.一种高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高抗裂混凝土结构外层为高延性混凝土，中层为冷冻混凝土，内层为流动态混凝土。
2.根据权利要求1所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高延性混凝土的厚度为20-50mm；所述冷冻混凝土厚度为80-120mm。
3.根据权利要求2所述的高海拔低湿度环境高抗裂混凝土结构，其特征在于，所述高延性混凝土的厚度为30mm；所述冷冻混凝土厚度为100mm。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛江鸿，刘昊飞，戴峰，许唯临，方坤，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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