[發(fā)明專利]一種自修復(fù)微膠囊混凝土

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710977418.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107601942B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B22/10
• 分類號(hào): C04B22/10
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 林高鋒

本發(fā)明涉及一種自修復(fù)微膠囊混凝土，所述自修復(fù)微膠囊混凝土包括分散在自密實(shí)混凝土中的鋼膠囊，所述鋼膠囊的膠囊壁上具有凹槽，凹槽中設(shè)置有陶瓷環(huán)，且所述鋼膠囊的內(nèi)腔中包括隔板，將鋼膠囊內(nèi)腔分隔成封閉的第一腔室以及封閉的第二腔室，其中所述第一腔室包括含鈣材料，且所述第二腔室包括碳酸溶液。受到外界應(yīng)力時(shí)，陶瓷環(huán)破損，凹槽相應(yīng)地破損，隔板發(fā)生位移或破損，從而使含鈣材料與碳酸溶液發(fā)生混合或移動(dòng)到鋼膠囊外部，生成碳酸鈣，修補(bǔ)裂縫。本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)提供充足的游離鈣離子和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的智能自修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自修復(fù)混凝土技術(shù)領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種自修復(fù)微膠囊混凝土。

背景技術(shù)

水泥基材料的裂縫是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)提前失效的根本原因。本領(lǐng)域一直致力于開(kāi)發(fā)具有自修復(fù)功能的混凝土。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)201210580233.4披露了一種內(nèi)置好氧型微生物的復(fù)合膠囊地下結(jié)構(gòu)混凝土自修復(fù)系統(tǒng)，其基本思路在于當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)，使膠囊破裂，激活休眠的微生物，通過(guò)微生物呼吸釋放的二氧化碳與水中游離的鈣離子發(fā)生反應(yīng)，生成固體碳酸鈣，由此修補(bǔ)填充裂縫。但一方面氫氧化鈣微溶于水，因此混凝土中游離的鈣離子不足以生成修復(fù)微裂紋的碳酸鈣。另一方面，微生物產(chǎn)生的二氧化碳的速度比較緩慢，導(dǎo)致修補(bǔ)速度緩慢。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)201610169329.X披露了一種防核輻射的自愈合混凝土安全殼，披露了一種包括陶瓷環(huán)的鉛鋼膠囊，因?yàn)樘沾墒谴嘈圆牧希穸冗m當(dāng)，能及時(shí)破損，使鉛鋼膠囊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)膠及時(shí)流出，修補(bǔ)裂紋。

為此，本領(lǐng)域迫切需要一種可提供足夠游離鈣離子且可快速修復(fù)的自修復(fù)微膠囊混凝土。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可提供足夠游離鈣離子且可快速修復(fù)的自修復(fù)微膠囊混凝土。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的自修復(fù)微膠囊混凝土包括分散在自密實(shí)混凝土中的鋼膠囊，所述鋼膠囊的膠囊壁上具有凹槽，凹槽中設(shè)置有陶瓷環(huán)，且所述鋼膠囊的內(nèi)腔中包括隔板，將鋼膠囊內(nèi)腔分隔成封閉的第一腔室以及封閉的第二腔室，其中所述第一腔室包括含鈣材料，例如氧化鈣，且所述第二腔室包括碳酸溶液。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂紋時(shí)，在鋼膠囊中形成應(yīng)力，導(dǎo)致脆性陶瓷環(huán)破損，隔板發(fā)生位移或破損。然后，含鈣材料與碳酸中的二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣，修補(bǔ)裂縫。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供下述技術(shù)方案。

在第一方面中，本發(fā)明提供一種自修復(fù)微膠囊混凝土，所述自修復(fù)微膠囊混凝土包括分散在自密實(shí)混凝土中的鋼膠囊，所述鋼膠囊的膠囊壁上具有凹槽，凹槽中設(shè)置有陶瓷環(huán)，且所述鋼膠囊的內(nèi)腔中包括隔板，將鋼膠囊內(nèi)腔分隔成封閉的第一腔室以及封閉的第二腔室，其中所述第一腔室包括含鈣材料，且所述第二腔室包括碳酸溶液；

其中所述凹槽處的膠囊壁厚度構(gòu)造成在陶瓷環(huán)破損時(shí)也發(fā)生破損，從而使所述鋼膠囊內(nèi)腔的物質(zhì)移動(dòng)到鋼膠囊外部；以及

其中所述隔板設(shè)置在與凹槽對(duì)應(yīng)的位置，從而當(dāng)所述凹槽破損時(shí)，所述隔板發(fā)生位移或破損，促進(jìn)容納在所述鋼膠囊內(nèi)腔的物質(zhì)發(fā)生混合或移動(dòng)到鋼膠囊外部。

在第一方面的一種實(shí)施方式中，所述含鈣材料包括氧化鈣，氯化鈣，氫氧化鈣或硫酸鈣。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述碳酸溶液是飽和碳酸溶液。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述鋼膠囊的內(nèi)表面上設(shè)置有耐酸堿防腐涂層。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述鋼膠囊的外表面設(shè)置有凸起部分。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述陶瓷環(huán)的壁厚為0.2-0.3mm，高度為2-2.5mm。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述隔板由耐酸堿腐蝕材料制成。

在第一方面的另一種實(shí)施方式中，所述隔板是陶瓷板。