[發明專利]一種滲透結晶型自修復混凝土結構及其制作方法

在審

• 申請號: 201810819124.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108751869A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 呂宏鑫;李靜;陳連佳;甘振先;陳萬昕;李小雨;馮偉浩;高嘉欣;戚椏童;韋欣怡
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/10;C04B22/08;C04B111/27
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發明公開了一種滲透結晶型自修復混凝土結構，包括混凝土構件，所述混凝土構件內均勻設置有滲透結晶材料顆粒及硅酸鈉修復劑顆粒，所述的硅酸鈉修復劑顆粒呈微膠囊結構。本發明還提供了一種滲透結晶型自修復混凝土的制作方法。本發明能提高混凝土結構的力學性能和防水抗滲性，且使其具備損傷自修復的能力，從而提高混凝土的結構的安全性、耐久性和經濟性。

技術領域

本發明涉及一種滲透結晶型自修復混凝土結構及其制作方法，包括混凝土構件，屬于自修復混凝土及其類似建筑材料領域。

背景技術

混凝土在正常的服役過程中，由于環境和疲勞損傷等因素不可避免地會產生裂縫，這些裂縫為外界的有害物質提供了進入混凝土內部的通道，進而加速內部鋼筋的銹蝕，降低混凝土結構的安全性和耐久性。對于已充分發展的宏觀裂縫，我們很容易地可以用肉眼識別，并利用傳統的手段，即結構加固法、灌漿法、填充法等進行后期的修復；而對于微小裂縫，在現行的探測技術下，其難以被及時、準確地探測，此時利用傳統的裂縫修復手段達不到修復效果，未能及時進行有效修復的微觀裂縫不但會影響結構的正常使用性能和縮短使用壽命，還可能進一步發展為宏觀裂縫并導致結構脆性斷裂，產生嚴重的災難性事故。更重要是，傳統裂縫修補手段成本十分高昂，耗費大量人力物力。同時，對于隧道等防水要求較高的結構，所用的混凝土被要求具備良好的防水抗滲性，以保證隧道等結構的耐久性及安全性。

發明內容

有鑒于此，本發明迎合建材智能化趨勢、工程安全和耐久性的實際需要，提供一種滲透結晶型自修復混凝土結構及其制作方法。

本發明采用以下方案實現：

一種滲透結晶型自修復混凝土結構，包括混凝土構件，所述混凝土構件內均勻設置有滲透結晶材料顆粒及硅酸鈉修復劑顆粒，所述的硅酸鈉修復劑顆粒呈微膠囊結構。

進一步地，所述的硅酸鈉修復劑顆粒的囊芯材料為無水硅酸鈉，囊壁材料為乙基纖維素。

進一步地，所述滲透結晶材料顆粒為活性硅滲透結晶母料。

進一步地，所述硅酸鈉修復劑顆粒為直徑為5~6mm的片狀顆粒。

一種如所述自修復混凝土結構的制作方法，包括步驟：

步驟1：制作硅酸鈉修復劑顆粒；

步驟2：設計混凝土配合比，確定滲透結晶材料顆粒和硅酸鈉修復劑顆粒摻量，其中，所述滲透結晶材料顆粒取代水泥比重為1.85%~2.15%，所述硅酸鈉修復劑顆粒摻量與水泥體積比為4.0%~4.5%；

步驟3：澆筑混凝土構件上的混凝土，并養護成型。

進一步地，所述的步驟1具體包括：

步驟11：在容器中倒入乙醇，再將乙基纖維素倒入容器，混合攪拌均勻，使乙基纖維素溶解；

步驟12：再將無水硅酸鈉倒入容器，攪拌使混合均勻；

步驟13：加熱容器，加速乙醇揮發，以得到固體物質；

步驟14：將固體物質破碎成直徑為5~6mm的片狀顆粒，即為實際使用的硅酸鈉修復劑顆粒。

進一步地，所述的步驟2中，當所述混凝土構件的強度等級為C40、其坍落度為160~200mm時，水泥用量為228~243份、細骨料用量為700~750份、粗骨料用量為1060~1100份、水用量為156~160份、粉煤灰用量為111~114份、減水劑用量40~43份。

進一步地，所述水泥為PO 42.5普通硅酸鹽水泥；所述粉煤灰為符合國際GB/T1506 —2005 標準的Ⅱ級電廠粉煤灰；所述粗骨料 5~16mm 連續級配的石灰石碎石；所述細骨料為天然河砂和Ⅱ區中砂；所述減水劑減水率為30%且固含量為40%的聚羧酸減水劑。