一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)及其制造方法，屬于自修復(fù)混凝土及類似建筑 材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土結(jié)構(gòu)由于在長期的使用過程中以及周圍復(fù)雜環(huán)境的影響下，會不可避免地 產(chǎn)生微小開裂和局部損傷，輕者會減少結(jié)構(gòu)的使用壽命，重者則危及結(jié)構(gòu)的安全。多年來， 人們對原材料、配合比、外加劑、制造工序、澆搗方法和養(yǎng)護工藝等方面加以研究和改進，并 取得了很大的成果，但是這些方法并未從根本上改變混凝土的性能弱點。因此，對在役結(jié)構(gòu) 出現(xiàn)的裂紋和損傷進行及時有效的修復(fù)成為我們關(guān)心的主要問題。由于地震、風(fēng)荷載、沖擊 波等其它原因所造成的宏觀破壞，我們可以通過肉眼發(fā)現(xiàn)并用傳統(tǒng)的手工修復(fù)方式(計劃 修復(fù)和事后修復(fù)）對裂紋進行修復(fù)。但是在實際的混凝土工程結(jié)構(gòu)中，存在許多微小裂紋， 比如基體的微開裂等，這些微觀范圍的損傷由于探測技術(shù)的局限性有可能探測不到。因此， 要想對這些探測不到的裂紋和損傷進行修復(fù)，就變得非常困難，甚至不可能，但是如果這些 裂紋或損傷不能得到及時有效的修復(fù)，不但會影響結(jié)構(gòu)的正常使用性能和縮短使用壽命， 而且還有可能由此引發(fā)宏觀裂縫并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆性斷裂，產(chǎn)生嚴重的災(zāi)難性事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠自動修復(fù)裂縫，延長使用壽命的自修復(fù) 混凝土結(jié)構(gòu)，確保高層建筑、橋梁、核電站等重大土木基礎(chǔ)設(shè)施的安全和長期的耐久性；同 時本發(fā)明提供一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的制造方法。
[0004] 本發(fā)明的第一具體實施方案是：一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土構(gòu)件，所述混 凝土構(gòu)件的受拉區(qū)內(nèi)埋設(shè)有多根開口密封且裝有氯丁橡膠膠粘劑的玻璃管，所述玻璃管的 軸向與其所處受拉區(qū)的拉力方向相平行。
[0005] 進一步的，所述玻璃管開口由設(shè)于開口端內(nèi)部由內(nèi)往外依次設(shè)置的第一密封膠 層、雙組分504膠層和第二密封膠層，位于第二密封膠層外側(cè)周部的玻璃管內(nèi)壁上涂設(shè)有 雙組分丙烯酸酯層。
[0006] 進一步的，所述玻璃管開口端設(shè)有橡皮塞，并且橡皮塞與玻璃管開口的連接部上 還涂設(shè)有蠟層。
[0007] 混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)因受到拉力產(chǎn)生裂縫時，埋設(shè)于混凝土構(gòu)件中的玻璃管與受 拉區(qū)的裂縫對應(yīng)處也會因受到軸向拉力也產(chǎn)生斷裂，從而使氯丁橡膠膠粘劑由玻璃管上的 斷裂處滲出進入混凝土構(gòu)件的裂縫中，可以修復(fù)混凝土構(gòu)件上的微裂縫，防止其擴張，具有 極高的環(huán)保性和經(jīng)濟性。
[0008] 本發(fā)明的第二具體實施方案是：一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步 驟：包括以下步驟： 步驟1 :氯丁橡膠膠粘劑進行稀釋，使其達到預(yù)定粘度； 步驟2 :將稀釋后的氯丁橡膠膠粘劑注入玻璃管中，并將玻璃管的開口進行封裝； 步驟3 :將玻璃管綁扎于混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)的鋼筋上，并且玻璃管的軸向與混凝土 構(gòu)件的受拉區(qū)的拉力方向平行； 步驟4 :澆注混凝土構(gòu)件上的混凝土，并養(yǎng)護成型。
[0009] 進一步的，步驟（1)中所述氯丁橡膠膠粘劑稀釋后粘度為20 。
[0010] 進一步的，步驟（2)中玻璃管的開口的封裝過程包括以下步驟：（1)在玻璃管開口 端填入一層密封膠形成第一密封膠層，厚度為2mm ; (2)在玻璃管開口端再涂一層覆蓋于第 一密封膠層上的雙組分504膠形成雙組分504膠層；（3)在玻璃管開口端再涂一層覆蓋于 雙組分504膠層上的密封膠形成第二密封膠層；（4)在玻璃管開口處套上橡膠氣囊，并擠壓 橡膠氣囊使第一密封膠層、雙組分504膠層和第二密封膠層朝玻璃管內(nèi)移動至距離玻璃管 開口 3~7mm ;(5)拆下橡膠氣囊，并在第二密封膠層外側(cè)的玻璃管內(nèi)周壁涂上一層雙組分丙 烯酸酯；（6)在玻璃管開口處塞上橡皮塞，并在橡皮塞與玻璃管開口的連接部上涂上一層 蠟。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明能夠確保高層建筑、橋梁、核 電站等重大土木基礎(chǔ)設(shè)施的安全和長期的耐久性，以及減輕臺風(fēng)、地震沖擊等諸多破壞因 素的破壞，對確保建筑物的安全和耐久性都極具重要性，并且其修復(fù)后的承載力也可恢復(fù) 達 99%。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明實施例構(gòu)造示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例中玻璃管構(gòu)造示意圖； 圖中標號說明：1_混凝土構(gòu)件、2-氯丁橡膠膠粘劑、3-玻璃管、4-第一密封膠層、5-雙 組分504膠層、6-第二密封膠層、7-雙組分丙烯酸酯層、8-橡皮塞、9-蠟層。
【具體實施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相 關(guān)附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014] 如圖]-2所示,一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu),包括混凝土構(gòu)件1,所述混凝土構(gòu)件1的 受拉區(qū)內(nèi)埋設(shè)有多根開口密封且裝有氯丁橡膠膠粘劑2的玻璃管3,氯丁橡膠膠粘劑2具有 良好的流動性和粘結(jié)強度，所述玻璃管3的軸向與其所處受拉區(qū)的拉力方向相平行。
[0015] 混凝土構(gòu)件1的受拉區(qū)因受到拉力產(chǎn)生裂縫時，埋設(shè)于混凝土構(gòu)件1中的玻璃管3 與受拉區(qū)的裂縫對應(yīng)處也會因受到軸向拉力也產(chǎn)生斷裂，從而使氯丁橡膠膠粘劑2由玻璃 管3上的斷裂處滲出進入混凝土構(gòu)件1的裂縫中，可以修復(fù)混凝土構(gòu)件上的微裂縫，防止其 擴張，具有極高的環(huán)保性和經(jīng)濟性。
[0016] 在本實施例中，所述混凝土構(gòu)件1的混凝土采用自密實混凝土，在澆注過程中免 振搗，以保證埋設(shè)于混凝土中的空心玻璃管3不受擾動而浮出混凝土，同時也避免了空心 玻璃管因振搗而破碎。
[0017] 在本實施例中，所述玻璃管3的壁厚為0. 6mm，管徑8mm，并且相鄰兩玻璃管之間的 距離為20~30mm，玻璃管3的長度為600mm左右，并且在施工過程中，先將玻璃管與鋼筋綁 扎在一起，再澆筑混凝土。
[0018] 在本實施例中，所述玻璃管3開口由設(shè)于開口端內(nèi)部由內(nèi)往外依次設(shè)置的第一密 封膠層4、雙組分504膠層5和第二密封膠層6以保證開口端的密封性，位于第二密封膠層 6外側(cè)周部的玻璃管3內(nèi)壁上涂設(shè)有雙組分丙烯酸酯層7,進一步保證其氣密性。
[0019] 在本實施例中，所述玻璃管3開口端設(shè)有橡皮塞8,并且橡皮塞8與玻璃管3開口 的連接部上還涂設(shè)有蠟層9,以徹底杜絕空氣滲入，防止氯丁橡膠膠粘劑2因接觸空氣而固 結(jié)。
[0020] 一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟： 步驟1 :氯丁橡膠膠粘劑進行稀釋，使其達到預(yù)定粘度； 步驟2 :將稀釋后的氯丁橡膠膠粘劑注入玻璃管中，并將玻璃管的開口進行封裝； 步驟3 :將玻璃管綁扎于混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)的鋼筋上，并且玻璃管的軸向與混凝土 構(gòu)件的受拉區(qū)的拉力方向平行； 步驟4 :澆注混凝土構(gòu)件上的混凝土，并養(yǎng)護成型。
[0021] 在本實施例中，步驟（1)中所述氯丁橡膠膠粘劑稀釋后粘度為20 JRPiTS。
[0022] 在本實施例中，步驟（2 )中玻璃管的開口的封裝過程包括以下步驟：（1)在玻璃管 開口端填入一層密封膠形成第一密封膠層，厚度為2mm ;(2 )在玻璃管開口端再涂一層覆蓋 于第一密封膠層上的雙組分504膠形成雙組分504膠層；雙組分504膠層將第一密封膠層 往玻璃管內(nèi)擠推；（3)在玻璃管開口端再涂一層覆蓋于雙組分504膠層上的密封膠形成第 二密封膠層；第二密封膠層將雙組分504膠層和第一密封膠層一同往玻璃管內(nèi)擠推；（4)在 玻璃管開口處套上橡膠氣囊，并擠壓橡膠氣囊產(chǎn)生的壓力使第一密封膠層、雙組分504膠 層和第二密封膠層朝玻璃管內(nèi)移動至距離玻璃管開口 3~7mm ; (5)拆下橡膠氣囊，并在第 二密封膠層外側(cè)的玻璃管內(nèi)周壁涂上一層雙組分丙烯酸酯；（6)在玻璃管開口處塞上橡皮 塞，并在橡皮塞與玻璃管開口的連接部上涂上一層蠟，然后在蠟層邊沿涂些肥皂液以檢查 密封性。
[0023] 上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng) 理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括混凝土構(gòu)件，所述混凝土構(gòu)件的受拉區(qū) 內(nèi)埋設(shè)有多根開口密封且裝有氯丁橡膠膠粘劑的玻璃管，所述玻璃管的軸向與其所處受拉 區(qū)的拉力方向相平行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述玻璃管開口由設(shè)于開 口端內(nèi)部由內(nèi)往外依次設(shè)置的第一密封膠層、雙組分504膠層和第二密封膠層，位于第二 密封膠層外側(cè)周部的玻璃管內(nèi)壁上涂設(shè)有雙組分丙烯酸酯層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述玻璃管開口端設(shè) 有橡皮塞，并且橡皮塞與玻璃管開口的連接部上還涂設(shè)有蠟層。
4. 一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1 :氯丁橡膠膠粘劑進行稀釋，使其達到預(yù)定粘度； 步驟2 :將稀釋后的氯丁橡膠膠粘劑注入玻璃管中，并將玻璃管的開口進行封裝； 步驟3 :將玻璃管綁扎于混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)的鋼筋上，并且玻璃管的軸向與混凝土 構(gòu)件的受拉區(qū)的拉力方向平行； 步驟4 :澆注混凝土構(gòu)件上的混凝土，并養(yǎng)護成型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于：步驟1中所述氯丁橡膠膠 粘劑稀釋后粘度為20 siAi-jf。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于：步驟2中玻璃管的開口的 封裝過程包括以下步驟：（1)在玻璃管開口端填入一層密封膠形成第一密封膠層，厚度為 2mm ; (2)在玻璃管開口端再涂一層覆蓋于第一密封膠層上的雙組分504膠形成雙組分504 膠層；（3)在玻璃管開口端再涂一層覆蓋于雙組分504膠層上的密封膠形成第二密封膠層； (4 )在玻璃管開口處套上橡膠氣囊，并擠壓橡膠氣囊使第一密封膠層、雙組分504膠層和第 二密封膠層朝玻璃管內(nèi)移動至距離玻璃管開口 3~7mm ; (5)拆下橡膠氣囊，并在第二密封膠 層外側(cè)的玻璃管內(nèi)周壁涂上一層雙組分丙烯酸酯；（6)在玻璃管開口處塞上橡皮塞，并在 橡皮塞與玻璃管開口的連接部上涂上一層蠟。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土構(gòu)件，所述混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)內(nèi)埋設(shè)有多根開口密封且裝有氯丁橡膠膠粘劑的玻璃管，所述玻璃管的軸向與其所處受拉區(qū)的拉力方向相平行。本發(fā)明還提供一種自修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的制造方法。該本發(fā)明能夠確保高層建筑、橋梁、核電站等重大土木基礎(chǔ)設(shè)施的安全和長期的耐久性，以及減輕臺風(fēng)、地震沖擊等諸多破壞因素的破壞，并且其修復(fù)后的承載力也可恢復(fù)達99％，延長混凝土構(gòu)件的使用壽命。
【IPC分類】B65B51-02, E01D101-24, B65B7-28, E04G23-02, E01D22-00
【公開號】CN104631852
【申請?zhí)枴緾N201510055173
【發(fā)明人】羅素蓉, 吳文達, 劉承超
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月3日