一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊及其制備方法?；炷粱瘜W(xué)自修復(fù)微膠囊包括囊芯和包衣，所述囊芯包括水溶性堿和成型劑，所述包衣包括對低堿環(huán)境敏感的有機材料；所述的水溶性堿為氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或多種。本發(fā)明混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊具有良好的穩(wěn)定性，通過囊芯材料和包衣材料的質(zhì)量配比的變化，緩蝕劑的釋放速率可以做到可控優(yōu)化，用水溶性堿提升PH達(dá)到延緩混凝土碳化和鋼筋緩蝕的目的，所用材料均綠色環(huán)保。所以，本發(fā)明混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊具有可控優(yōu)化，有效期長、緩釋效果好且綠色環(huán)保的效果。
【專利說明】一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊及其制備方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及混凝土緩蝕劑膠囊，尤其涉及一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊及其制備方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]鋼筋混凝土作為傳統(tǒng)建筑材料的代表，其具有抗壓強度高、耐久性強、成本低等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、橋梁、道路工程、地下工程、水利水電工程、港口和海洋工程等結(jié)構(gòu)物，目前又向著大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)和特種結(jié)構(gòu)滲透，是應(yīng)用得最為廣泛的建筑材料。在役混凝土結(jié)構(gòu)中，隨著長期的使用和周圍復(fù)雜環(huán)境的影響，尤其處在濱海環(huán)境下，植入混凝土中的鋼筋不可避免地發(fā)生銹蝕，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力大幅降低，輕者會降低結(jié)構(gòu)使用壽命，重者會危及結(jié)構(gòu)安全，給國民經(jīng)濟帶來巨大損失。因此，在役鋼筋混凝土中的鋼筋生銹問題是一個長期困擾土木工程人員的技術(shù)難題。
[0003]研究表明混凝土中的鋼筋自然腐蝕的主要原因包括兩個方面:I)混凝土碳化導(dǎo)致鋼筋所在的環(huán)境PH降低破壞鋼筋表面鈍化膜而銹蝕；2)氯離子濃度過大，研究表明氯離子濃度/氫氧根離子濃度>0.6易發(fā)生銹蝕。
[0004]一些學(xué)者提出在鋼筋混凝土制備過程中加入緩蝕劑，其中亞硝酸鹽類是比較典型的代表，但是使用 這一方法，緩蝕劑在初期的大量流失使得其在鋼筋緩蝕方面的效果是微乎其微。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能化、阻銹效果好的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊及其制備方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，包括囊芯和包衣，所述囊芯包括水溶性堿和成型劑，所述包衣包括對低堿環(huán)境敏感的有機材料；所述的水溶性堿為氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或多種。
[0007]以上所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，所述的成型劑包括增稠劑、分散劑、增稠劑和粘合劑；所述對低堿環(huán)境敏感的有機材料為乙基纖維素、聚苯乙烯樹脂或聚丙烯酸樹脂。
[0008]以上所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，所述的囊芯按重量份由以下配比組成:
[0009]。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，包括囊芯和包衣，其特征在于，所述囊芯包括水溶性堿和成型劑，所述包衣包括對低堿環(huán)境敏感的有機材料；所述的水溶性堿為氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的成型劑包括增稠劑、分散劑、增稠劑和粘合劑；所述對低堿環(huán)境敏感的有機材料為乙基纖維素、聚苯乙烯樹脂或聚丙烯酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的囊芯按重量份由以下配比組成:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，其特征在于，囊芯的直徑為0.3毫米至0.5毫米，膠囊的直徑為0.35毫米至1.5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊，其特征在于，囊芯與包衣的重量比為 I:0.25-0.4。
6.一種權(quán)利要求1所述混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 601)囊芯的制備:將水溶性堿、成型劑和溶劑混合后，投入擠出滾圓機擠出成條狀，條狀材料倒入擠出滾圓機的滾筒中滾圓，然后進行干燥處理，制得囊芯； 602)包衣液配制:按包衣液的配方用溶劑將配方中對低堿環(huán)境敏感的有機材料溶解得到包衣液； 603)噴霧包衣:將囊芯放入噴霧包衣設(shè)備的滾筒中，在包衣模式下，用泵將包衣液通過設(shè)備的噴霧嘴噴到滾動的囊芯上； 604)干燥:在溫度30-40°C，強制通風(fēng)的條件下，在干燥設(shè)備的滾筒中干燥10-20分鐘，然后自然降溫、晾干。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，在步驟601中，囊芯按重量份由以下配比制成:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，在步驟602中，包衣液按重量份由以下配比配制而成: 乙基纖維素IOO ； 乙醇150-300 ； 甲苯800-1000。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，在步驟602中，包衣液按重量份由以下配比配制而成: 聚苯乙烯100 ； 三氯甲烷900-1600。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述 的混凝土化學(xué)自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，囊芯的直徑為0.3毫米至0.5毫米，膠囊的直徑為0.35毫米至1.5毫米；囊芯與包衣液中干物質(zhì)的重量比為1:0.25-0.4。
【文檔編號】C04B24/28GK103601416SQ201310535305
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】董必欽, 邢鋒, 丁蔚健, 李淑婷, 吳永潮, 王琰帥, 房國豪, 簡震昭, 林立 申請人:深圳大學(xué)