專利名稱：混凝土裂縫的修復方法及其修復裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是混凝土裂縫的修復方法及其修復裝置，屬于土木工程材料技術領域。
背景技術：
由于水泥混凝土是一種脆性非勻質工程材料，其內部存在大量微細裂縫和不同大小的孔隙，抗拉強度很低，抗裂性很差，所以混凝土結構物很容易產生裂縫，可以說混凝土裂縫幾乎是不可避免的。裂縫修補的目的是使結構構件因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復，修補方法和材料主要根據結構的功能要求、開裂原因、裂縫性狀、結構重要性和環(huán)境條件等因素確定。傳統(tǒng)的混凝土裂縫修復技術(結構加固法、表面處理法、灌漿法、填充法等)對水環(huán)境中混凝土裂縫的修復存在很大的局限性，而對于裂縫自修復技術，結晶沉淀法在水流很快時CaCO3沉淀會被溶解和沖洗影響修復，滲透結晶法對大于0.4mm的裂縫自修復效果不佳，而聚合物固化法還有一些關鍵問題有待解決。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在的缺陷提出一種既可適用于水環(huán)境中混凝土裂縫的修復，又可用來修復陸上混凝土裂縫的修復方法及其修復裝置。
本發(fā)明的目的是通過下列措施實現(xiàn)的
混凝土裂縫的修復方法，其特征是采用電化學沉積方法修復混凝土裂縫，所述的電化學沉積方法是采用ZnSO4或MgSO4溶液、其濃度0.05mol/L～0.25mol/L，浸泡帶裂縫的混凝土，施加電流，使混凝土表面的電流密度為0.25A/m2～1A/m2，每5天更換1次電沉積溶液，以使溶液的濃度保持恒定，共進行4～6次，對帶裂縫的混凝土進行修復。
混凝土裂縫的修復裝置，其結構是帶裂縫的混凝土、電沉積溶液、難溶性陽極、導線以及電源形成一個串聯(lián)回路，所述的電源采用直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以帶裂縫的混凝土中的鋼筋作為陰極，采用含Zn2+或Mg2+的可溶鹽作為電沉積溶液，其濃度為0.05mol/L～0.25mol/L，難溶性陽極采用純度為98％以上的片狀鈦網板，與帶裂縫的混凝土表面的電極距離為20mm～40mm，帶裂縫的混凝土表面的電流密度為0.25A/m2～1A/m2。
本發(fā)明的有益效果帶裂縫的混凝土結構采用電化學沉積法修復后，在混凝土的表面、裂縫里以及結構內部生成沉積物，覆蓋混凝土表面，愈合混凝土裂縫，填充混凝土內部孔隙，改善混凝土的孔結構，而且沉積物與基體的結合力可達到混凝土的抗拉強度。這些沉積物不僅為混凝土提供了物理保護層，而且也在一定程度上阻止有害物質侵蝕混凝土，可有效的提高混凝土結構的耐久性。該技術適用于水環(huán)境中混凝土結構以及傳統(tǒng)的修復技術難以奏效或修復成本太高的混凝土結構。本發(fā)明提供的電化學沉積方法修復混凝土裂縫采用的電沉積溶液具有成本低、穩(wěn)定、易存放、不污染環(huán)境、配制方法簡便、易實現(xiàn)；本發(fā)明提供的電化學沉積方法修復混凝土裂縫采用的修復裝置結構簡單、成本低、效果好。


圖1是帶裂縫混凝土表面的原始圖像；圖2、圖3是分別采用ZnSO4、MgSO4電沉積溶液修復后帶裂縫混凝土表面的圖像；圖4、圖5是分別采用ZnSO4、MgSO4電沉積溶液修復后混凝土裂縫處橫斷面的圖像；圖6是用電化學沉積方法修復混凝土裂縫的裝置結構示意圖；圖中的1是電沉積溶液、2是直流電源、3是鋼筋、4是帶裂縫的混凝土、5是片狀鈦網板、dd是電極距離。
具體實施例方式
以下結合說明書附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
實施例1 ZnSO4電沉積溶液、濃度為0.05mol/L，混凝土表面電流密度0.25A/m2，片狀鈦網板與混凝土表面的距離20mm。
實施例2 MgSO4電沉積溶液、濃度為0.05mol/L，混凝土表面電流密度0.25A/m2，片狀鈦網板與混凝土表面的距離20mm。
實施例3 ZnSO4電沉積溶液、濃度為0.05mol/L，混凝土表面電流密度1.0A/m2，片狀鈦網板與混凝土表面的距離20mm。
實施例4 MgSO4電沉積溶液、濃度為0.05mol/L，混凝土表面電流密度1.0A/m2，片狀鈦網板與混凝土表面的距離20mm。
對照圖6，修復混凝土裂縫裝置的結構是帶裂縫的混凝土4、電沉積溶液1、難溶性陽極、導線以及電源2形成一個串聯(lián)回路，所述的電源2采用直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以帶裂縫的混凝土4中的鋼筋3作為陰極，采用含Zn2+或Mg2+的可溶鹽為電沉積溶液，電沉積溶液濃度為0.05mol/L～0.25mol/L，難溶性陽極采用純度為98％以上的片狀鈦網板5，與帶裂縫的混凝土4表面的距離為20mm～40mm，帶裂縫的混凝土4表面的電流密度0.25A/m2～1A/m2。
采用細集料混凝土試件，尺寸為40mm×40mm×160mm，水泥32.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.60，鋼筋Φ6mm，預先埋置于混凝土試件中，保護層厚度15mm。試件在標準條件下養(yǎng)護28天后，在NYL-600型壓力試驗機下施加橫向劈裂荷載，則在其縱向中部位置附近產生貫穿裂縫，縫寬0.3mm±0.05mm，為保證沉積物只在裂縫所在面生成，其他面上均涂上硅橡膠。
每5天更換1次電沉積溶液，共處理4次，計20天，取出試件可以發(fā)現(xiàn)裂縫均已完全愈合，沿著裂縫將試件橫向切開，測出裂縫填充深度分別為8.92mm，5.82mm，4.45mm和4.11mm；將實例1，2中的試件進行碳化試驗，電沉積處理后混凝土試件無裂縫處及裂縫處的碳化深度，與未處理的試件相比，齡期7天，14天，21天，28天，35天的碳化深度均有所降低，其中28天齡期無裂縫處的碳化深度分別降低7.36％和8.51％，裂縫處分別降低5％和14.79％；采用COULTER SA3100比表面積和孔徑分析儀對每個試件在中部范圍內距沉積面5mm，20mm及35mm處取樣分析，可以得出實例3中電沉積處理過的混凝土試件距離沉積面5mm以及實例4中電沉積處理過的混凝土試件距離沉積面5mm，20mm處試樣總孔體積、各孔徑范圍內的孔體積及比表面積與未經過電沉積處理的相比均有所下降，而混凝土試件其余范圍內的總孔體積及各孔徑范圍內的孔體積幾乎不變。以上實例可看出，帶裂縫的混凝土結構經過電化學沉積方法修復后，可改善混凝土的孔結構，提高混凝土結構的耐久性。
權利要求
1.混凝土裂縫的修復方法，其特征是采用電化學沉積方法修復混凝土裂縫，所述的電化學沉積方法是采用ZnSO4或MgSO4溶液、其濃度0.05mol/L～0.25mol/L，浸泡帶裂縫的混凝土，施加電流，使混凝土表面的電流密度為0.25A/m2～1A/m2，每5天更換1次電沉積溶液，以使溶液的濃度保持恒定，共進行4～6次，對帶裂縫的混凝土進行修復。
2.混凝土裂縫的修復裝置，其特征是由帶裂縫的混凝土(4)、電沉積溶液(1)、難溶性陽極、導線以及電源(2)形成一個串聯(lián)回路，所述的電源(2)采用直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以帶裂縫的混凝土(4)中的鋼筋(3)作為陰極，采用含Zn2+或Mg2+的可溶鹽作為電沉積溶液(1)，電沉積溶液(1)的濃度為0.05mol/L～0.25mol/L，難溶性陽極采用純度為98％的片狀鈦網板(5)，片狀鈦網板(5)與帶裂縫的混凝土(4)表面的電極距離為20mm～40mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是混凝土裂縫的修復方法及其修復裝置，混凝土裂縫修復方法是采用電化學沉積法修復混凝土裂縫；所述的電化學沉積方法是采用ZnSO
文檔編號E04G23/02GK1752382SQ20051009463
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權日2005年9月30日
發(fā)明者蔣林華, 儲洪強 申請人:河海大學