一种硅酸钠自修复混凝土结构的制作方法

文档序号:15220808发布日期:2018-08-21 17:26阅读:1169来源:国知局

本发明涉及一种硅酸钠自修复混凝土结构,属于自修复混凝土及其类似建筑材料领域。



背景技术:

混凝土在使用过程中,由于环境,温差等因素不可避免地会产生裂缝,为有害离子提供进入混凝土的通道,降低结构的耐久性。采用修补材料对混凝土宏观裂缝进行修补的传统方法不仅增加了成本,而且对于早期裂缝效果不佳。而在实际的混凝土工程结构中,许多微小裂纹发生在其结构内部,如果这些微观范围的损伤在发展成宏观裂缝之前,就能得到及时有效的修复,那么将大大降低后期修补或维修成本。因此,对结构的裂缝或损失进行有效的修复成为我们关心的主要问题。

近年来,人们对修复剂加以研究和改进,并取得重大的成果,目前已有多种适用且有效的修复剂。但是,在实际的自修复过程中,大多反应需要消耗混凝土中的钙离子和氢氧根离子,从而降低混凝土的ph值。钢筋在高碱度的环境中,表面沉积一层致密的氢氧化铁薄膜,而转入钝化状态,即使有空气和水分进入,也不可能导致钢筋的腐蚀。当混凝土受到外部因素作用而使混凝土的液相碱度降低时,钢筋由钝化状态转化为活性状态,此时若有空气和水分进入,钝化薄膜被破坏,钢筋便开始生锈。因此,大多自修复过程会降低混凝土的碱性,从而增大钢筋锈蚀的可能性。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是提供一种硅酸钠自修复混凝土结构,解决自修复过程中混凝土的碱性降低的问题,降低钢筋的锈蚀可能性。

本发明采用以下方案实现:

一种硅酸钠自修复混凝土结构,包括混凝土构件,所述混凝土结构内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管,所述的玻璃微吸管的空腔内放置若干两端密封的中空纤维,所述中空纤维内储存有硅酸钠或碳酸钠溶液,所述玻璃微吸管的空腔其他区域储存有混合溶液,所述混合溶液包括:质量百分百比含量为20-30%缓冲液、质量百分百比含量为70-80%饱和氢氧化钙溶液。

进一步地,所述混凝土构件的混凝土材料为c30混凝土。

进一步地,所述中空纤维两端用乙烯基酯树脂4密封。

进一步地,所述玻璃微吸管的直径为1100-1200μm,

进一步地,所述玻璃微吸管的中空率为80-90%。

进一步地,所述中空纤维的直径为170-540μm,

进一步地,所述中空纤维的中空率为30-50%。

进一步地,所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。

与现有技术相比,该发明具有以下有益效果:

1、本发明在混凝土中加入硅酸钠溶液以满足修复功能;加入缓冲液三羟甲基氨基甲烷使混凝土的ph维持在一定范围内,保护混凝土中的钢筋,保护钢筋的钝化膜,降低被外界有害物质锈蚀的可能性;加入饱和氢氧化钙溶液以补充因修复而消耗混凝土中的氢氧化钙,使混凝土的ph值无太大的变化,保护保护钢筋的钝化膜;加入碳酸钠溶液以增强修复材料的修复效果,提供结晶需要的碳酸根离子,同时能有效调节、改善浆体结构的发展。

2、本发明的混凝土产生裂缝并穿过中空纤维时,储存在中空纤维的硅酸钠溶液会与混凝土中的氢氧化钙或玻璃微吸管中的氢氧化钙发生反应产生水化硅酸钙,使裂缝修补,从而具有自主修复裂缝的能力,节约了修复裂缝的人力财力。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例的玻璃微吸管构造示意图。

图3是本发明实施例的中空纤维构造示意图

图中标号说明:1-混凝土构件、2-玻璃微吸管、3-硅酸钠溶液或碳酸钠溶液、4-乙烯基酯树脂、5-中空纤维、6-混合溶液。

具体实施方式

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。

实施例一

如图1~3所示,一种硅酸钠自修复混凝土结构,包括混凝土构件1,所述混凝土结构1内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管2,所述混凝土构件1的混凝土材料为c30混凝土,所述的玻璃微吸管2的空腔内放置若干两端密封的中空纤维5,所述玻璃微吸管2的空腔其他区域储存混合溶液6,所述混合溶液6包括:质量百分百比含量为20%缓冲液、质量百分百比含量为80%饱和氢氧化钙溶液,所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。所述中空纤维5储存有硅酸钠或碳酸钠溶液3,所述中空纤维5两端用乙烯基酯树脂4密封。所述玻璃微吸管2的直径为1100μm,中空率为80-90%。所述中空纤维5的直径为170μm,中空率为30-50%。

实施例二

如图1~3所示,一种硅酸钠自修复混凝土结构,包括混凝土构件1,所述混凝土结构1内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管2。所述混凝土构件1的混凝土材料为c30混凝土。所述的玻璃微吸管2的空腔内放置若干两端密封的中空纤维5。所述玻璃微吸管2的空腔其他区域储混合溶液6,所述混合溶液6包括:质量百分百比含量为30%缓冲液、质量百分百比含量为70%饱和氢氧化钙溶液,所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。所述中空纤维5储存有硅酸钠或碳酸钠溶液3。所述中空纤维5两端用乙烯基酯树脂4密封。所述玻璃微吸管2的直径为1100μm,中空率为80-90%。所述中空纤维5的直径为360μm,中空率为30-50%。

实施例三

如图1~3所示,一种硅酸钠自修复混凝土结构,包括混凝土构件1,所述混凝土结构1内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管2。所述混凝土构件1的混凝土材料为c30混凝土。所述的玻璃微吸管2的空腔内放置若干两端密封的中空纤维5。所述玻璃微吸管2的空腔其他区域储存混合溶液6,所述混合溶液6包括:质量百分百比含量为20%缓冲液、质量百分百比含量为80%饱和氢氧化钙溶液,所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。所述中空纤维5储存有硅酸钠或碳酸钠溶液3。所述中空纤维5两端用乙烯基酯树脂4密封。所述玻璃微吸管2的直径为1200μm,中空率为80-90%。所述中空纤维5的直径为360μm,中空率为30-50%。

实施例四

如图1~3所示,一种硅酸钠自修复混凝土结构,包括混凝土构件1,所述混凝土结构1内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管2。所述混凝土构件1的混凝土材料为c30混凝土。所述的玻璃微吸管2的空腔内放置若干两端密封的中空纤维5。所述玻璃微吸管2的空腔其他区域储存混合溶液6,所述混合溶液6包括:质量百分百比含量为30%缓冲液、质量百分百比含量为70%饱和氢氧化钙溶液,所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。所述中空纤维5储存有硅酸钠或碳酸钠溶液3。所述中空纤维5两端用乙烯基酯树脂4密封。所述玻璃微吸管2的直径为1200μm,中空率为80-90%。所述中空纤维5的直径为540μm,中空率为30-50%。

上述实施例的混凝土构件1由于外力作用或环境因素产生裂缝且裂缝贯穿玻璃微吸管2时,中空纤维5产生断裂,碳酸钠溶液或硅酸钠溶液3会从中空纤维5的断裂处渗出进入混凝土构件1的裂缝中,从而与混凝土构件1的混凝土或玻璃微吸管2空腔中的饱和氢氧化钙溶液发生反应生成水化硅酸钙凝胶,最终修补混凝土构件1上的裂缝,防止其扩张,具有极高的环保性和经济型。同时缓冲液三羟甲基氨基甲烷可以将混凝土的ph控制在一定范围内,从而保护钢筋的钝化膜,降低钝化膜被破坏的可能性。

在本实施例中,上列实施例,对本发明的目的、技术方案和有点进行了进一步地详细说明,所应说明的是,以上进一步地,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围内。

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