一种自修复混凝土结构及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自修复混凝土结构及其制造方法，属于自修复混凝土及类似建筑 材料领域。
【背景技术】
[0002] 混凝土结构由于在长期的使用过程中以及周围复杂环境的影响下，会不可避免地 产生微小开裂和局部损伤，轻者会减少结构的使用寿命，重者则危及结构的安全。多年来， 人们对原材料、配合比、外加剂、制造工序、浇捣方法和养护工艺等方面加以研究和改进，并 取得了很大的成果，但是这些方法并未从根本上改变混凝土的性能弱点。因此，对在役结构 出现的裂纹和损伤进行及时有效的修复成为我们关心的主要问题。由于地震、风荷载、冲击 波等其它原因所造成的宏观破坏，我们可以通过肉眼发现并用传统的手工修复方式(计划 修复和事后修复）对裂纹进行修复。但是在实际的混凝土工程结构中，存在许多微小裂纹， 比如基体的微开裂等，这些微观范围的损伤由于探测技术的局限性有可能探测不到。因此， 要想对这些探测不到的裂纹和损伤进行修复，就变得非常困难，甚至不可能，但是如果这些 裂纹或损伤不能得到及时有效的修复，不但会影响结构的正常使用性能和缩短使用寿命， 而且还有可能由此引发宏观裂缝并导致结构脆性断裂，产生严重的灾难性事故。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够自动修复裂缝，延长使用寿命的自修复 混凝土结构，确保高层建筑、桥梁、核电站等重大土木基础设施的安全和长期的耐久性；同 时本发明提供一种自修复混凝土结构的制造方法。
[0004] 本发明的第一具体实施方案是：一种自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混 凝土构件的受拉区内埋设有多根开口密封且装有氯丁橡胶胶粘剂的玻璃管，所述玻璃管的 轴向与其所处受拉区的拉力方向相平行。
[0005] 进一步的，所述玻璃管开口由设于开口端内部由内往外依次设置的第一密封胶 层、双组分504胶层和第二密封胶层，位于第二密封胶层外侧周部的玻璃管内壁上涂设有 双组分丙烯酸酯层。
[0006] 进一步的，所述玻璃管开口端设有橡皮塞，并且橡皮塞与玻璃管开口的连接部上 还涂设有蜡层。
[0007] 混凝土构件的受拉区因受到拉力产生裂缝时，埋设于混凝土构件中的玻璃管与受 拉区的裂缝对应处也会因受到轴向拉力也产生断裂，从而使氯丁橡胶胶粘剂由玻璃管上的 断裂处渗出进入混凝土构件的裂缝中，可以修复混凝土构件上的微裂缝，防止其扩张，具有 极高的环保性和经济性。
[0008] 本发明的第二具体实施方案是：一种自修复混凝土结构的制造方法，包括以下步 骤：包括以下步骤： 步骤1 :氯丁橡胶胶粘剂进行稀释，使其达到预定粘度； 步骤2 :将稀释后的氯丁橡胶胶粘剂注入玻璃管中，并将玻璃管的开口进行封装； 步骤3 :将玻璃管绑扎于混凝土构件的受拉区的钢筋上，并且玻璃管的轴向与混凝土 构件的受拉区的拉力方向平行； 步骤4 :浇注混凝土构件上的混凝土，并养护成型。
[0009] 进一步的，步骤（1)中所述氯丁橡胶胶粘剂稀释后粘度为20 。
[0010] 进一步的，步骤（2)中玻璃管的开口的封装过程包括以下步骤：（1)在玻璃管开口 端填入一层密封胶形成第一密封胶层，厚度为2mm ; (2)在玻璃管开口端再涂一层覆盖于第 一密封胶层上的双组分504胶形成双组分504胶层；（3)在玻璃管开口端再涂一层覆盖于 双组分504胶层上的密封胶形成第二密封胶层；（4)在玻璃管开口处套上橡胶气囊，并挤压 橡胶气囊使第一密封胶层、双组分504胶层和第二密封胶层朝玻璃管内移动至距离玻璃管 开口 3~7mm ;(5)拆下橡胶气囊，并在第二密封胶层外侧的玻璃管内周壁涂上一层双组分丙 烯酸酯；（6)在玻璃管开口处塞上橡皮塞，并在橡皮塞与玻璃管开口的连接部上涂上一层 蜡。
[0011] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明能够确保高层建筑、桥梁、核 电站等重大土木基础设施的安全和长期的耐久性，以及减轻台风、地震冲击等诸多破坏因 素的破坏，对确保建筑物的安全和耐久性都极具重要性，并且其修复后的承载力也可恢复 达 99%。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例构造示意图； 图2是本发明实施例中玻璃管构造示意图； 图中标号说明：1_混凝土构件、2-氯丁橡胶胶粘剂、3-玻璃管、4-第一密封胶层、5-双 组分504胶层、6-第二密封胶层、7-双组分丙烯酸酯层、8-橡皮塞、9-蜡层。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相 关附图，对本发明作进一步详细说明。
[0014] 如图]-2所示,一种自修复混凝土结构,包括混凝土构件1,所述混凝土构件1的 受拉区内埋设有多根开口密封且装有氯丁橡胶胶粘剂2的玻璃管3,氯丁橡胶胶粘剂2具有 良好的流动性和粘结强度，所述玻璃管3的轴向与其所处受拉区的拉力方向相平行。
[0015] 混凝土构件1的受拉区因受到拉力产生裂缝时，埋设于混凝土构件1中的玻璃管3 与受拉区的裂缝对应处也会因受到轴向拉力也产生断裂，从而使氯丁橡胶胶粘剂2由玻璃 管3上的断裂处渗出进入混凝土构件1的裂缝中，可以修复混凝土构件上的微裂缝，防止其 扩张，具有极高的环保性和经济性。
[0016] 在本实施例中，所述混凝土构件1的混凝土采用自密实混凝土，在浇注过程中免 振捣，以保证埋设于混凝土中的空心玻璃管3不受扰动而浮出混凝土，同时也避免了空心 玻璃管因振捣而破碎。
[0017] 在本实施例中，所述玻璃管3的壁厚为0. 6mm，管径8mm，并且相邻两玻璃管之间的 距离为20~30mm，玻璃管3的长度为600mm左右，并且在施工过程中，先将玻璃管与钢筋绑 扎在一起，再浇筑混凝土。
[0018] 在本实施例中，所述玻璃管3开口由设于开口端内部由内往外依次设置的第一密 封胶层4、双组分504胶层5和第二密封胶层6以保证开口端的密封性，位于第二密封胶层 6外侧周部的玻璃管3内壁上涂设有双组分丙烯酸酯层7,进一步保证其气密性。
[0019] 在本实施例中，所述玻璃管3开口端设有橡皮塞8,并且橡皮塞8与玻璃管3开口 的连接部上还涂设有蜡层9,以彻底杜绝空气渗入，防止氯丁橡胶胶粘剂2因接触空气而固 结。
[0020] 一种自修复混凝土结构的制造方法，包括以下步骤： 步骤1 :氯丁橡胶胶粘剂进行稀释，使其达到预定粘度； 步骤2 :将稀释后的氯丁橡胶胶粘剂注入玻璃管中，并将玻璃管的开口进行封装； 步骤3 :将玻璃管绑扎于混凝土构件的受拉区的钢筋上，并且玻璃管的轴向与混凝土 构件的受拉区的拉力方向平行； 步骤4 :浇注混凝土构件上的混凝土，并养护成型。
[0021] 在本实施例中，步骤（1)中所述氯丁橡胶胶粘剂稀释后粘度为20 JRPiTS。
[0022] 在本实施例中，步骤（2 )中玻璃管的开口的封装过程包括以下步骤：（1)在玻璃管 开口端填入一层密封胶形成第一密封胶层，厚度为2mm ;(2 )在玻璃管开口端再涂一层覆盖 于第一密封胶层上的双组分504胶形成双组分504胶层；双组分504胶层将第一密封胶层 往玻璃管内挤推；（3)在玻璃管开口端再涂一层覆盖于双组分504胶层上的密封胶形成第 二密封胶层；第二密封胶层将双组分504胶层和第一密封胶层一同往玻璃管内挤推；（4)在 玻璃管开口处套上橡胶气囊，并挤压橡胶气囊产生的压力使第一密封胶层、双组分504胶 层和第二密封胶层朝玻璃管内移动至距离玻璃管开口 3~7mm ; (5)拆下橡胶气囊，并在第 二密封胶层外侧的玻璃管内周壁涂上一层双组分丙烯酸酯；（6)在玻璃管开口处塞上橡皮 塞，并在橡皮塞与玻璃管开口的连接部上涂上一层蜡，然后在蜡层边沿涂些肥皂液以检查 密封性。
[0023] 上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应 理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种自修复混凝土结构，其特征在于：包括混凝土构件，所述混凝土构件的受拉区 内埋设有多根开口密封且装有氯丁橡胶胶粘剂的玻璃管，所述玻璃管的轴向与其所处受拉 区的拉力方向相平行。
2. 根据权利要求1所述的自修复混凝土结构，其特征在于：所述玻璃管开口由设于开 口端内部由内往外依次设置的第一密封胶层、双组分504胶层和第二密封胶层，位于第二 密封胶层外侧周部的玻璃管内壁上涂设有双组分丙烯酸酯层。
3. 根据权利要求1或2所述的自修复混凝土结构，其特征在于：所述玻璃管开口端设 有橡皮塞，并且橡皮塞与玻璃管开口的连接部上还涂设有蜡层。
4. 一种自修复混凝土结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1 :氯丁橡胶胶粘剂进行稀释，使其达到预定粘度； 步骤2 :将稀释后的氯丁橡胶胶粘剂注入玻璃管中，并将玻璃管的开口进行封装； 步骤3 :将玻璃管绑扎于混凝土构件的受拉区的钢筋上，并且玻璃管的轴向与混凝土 构件的受拉区的拉力方向平行； 步骤4 :浇注混凝土构件上的混凝土，并养护成型。
5. 根据权利要求4所述的自修复混凝土结构，其特征在于：步骤1中所述氯丁橡胶胶 粘剂稀释后粘度为20 siAi-jf。
6. 根据权利要求4所述的自修复混凝土结构，其特征在于：步骤2中玻璃管的开口的 封装过程包括以下步骤：（1)在玻璃管开口端填入一层密封胶形成第一密封胶层，厚度为 2mm ; (2)在玻璃管开口端再涂一层覆盖于第一密封胶层上的双组分504胶形成双组分504 胶层；（3)在玻璃管开口端再涂一层覆盖于双组分504胶层上的密封胶形成第二密封胶层； (4 )在玻璃管开口处套上橡胶气囊，并挤压橡胶气囊使第一密封胶层、双组分504胶层和第 二密封胶层朝玻璃管内移动至距离玻璃管开口 3~7mm ; (5)拆下橡胶气囊，并在第二密封胶 层外侧的玻璃管内周壁涂上一层双组分丙烯酸酯；（6)在玻璃管开口处塞上橡皮塞，并在 橡皮塞与玻璃管开口的连接部上涂上一层蜡。
【专利摘要】本发明涉及一种自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混凝土构件的受拉区内埋设有多根开口密封且装有氯丁橡胶胶粘剂的玻璃管，所述玻璃管的轴向与其所处受拉区的拉力方向相平行。本发明还提供一种自修复混凝土结构的制造方法。该本发明能够确保高层建筑、桥梁、核电站等重大土木基础设施的安全和长期的耐久性，以及减轻台风、地震冲击等诸多破坏因素的破坏，并且其修复后的承载力也可恢复达99％，延长混凝土构件的使用寿命。
【IPC分类】B65B51-02, E01D101-24, B65B7-28, E04G23-02, E01D22-00
【公开号】CN104631852
【申请号】CN201510055173
【发明人】罗素蓉, 吴文达, 刘承超
【申请人】福州大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月3日