一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法，方法包括：将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料；将触发膜材料加入溶剂中，搅拌条件下得到触发膜溶液；将所述触发膜溶液覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，加热烘干条件下得到PH值触发型自修复骨料。本发明专利技术的制备方法以轻骨料作为修复剂和触发膜的载体，通过轻骨料的孔隙吸附修复剂，并在轻骨料表面覆盖触发膜得到PH值触发型自修复骨料。制备方法简单，不需要昂贵设备，轻骨料便宜易得，且轻骨料作为骨料掺入水泥基材料中不会造成强度的严重降低，也不会给水泥基材料内部引入新的缺陷。

A kind of self repairing aggregate with pH value and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法
本专利技术涉及水泥基材料
，具体涉及一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法。
技术介绍
水泥基材料是土木结构工程中使用最广泛的材料，其耐久性决定了工程的使用寿命和建设的效益。传统水泥基材料的自修复技术针对的对象是裂缝，通过修复裂缝来截断腐蚀离子进入水泥基材料的通道。但很多情况下即使在没有裂缝的情况下，二氧化碳或腐蚀离子也可以通过孔隙进入到水泥基材料内部，导致水泥基材料中的钢筋保护膜被破坏。现有解决钢筋保护膜被破坏的方法为PH触发型微胶囊，虽然其效果已经在一些研究中得以证明，但是由于其制造过程繁杂，成本高，胶囊破裂修复剂流出后会形成一个缺陷影响水泥基材料的性能，大量掺入会严重影响水泥基材料的强度。因此大规模使用受到一定限制。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法，旨在解决现有PH触发型微胶囊制造过程繁杂，成本高，胶囊破裂修复剂流出后会形成一个缺陷影响水泥基材料的性能，大量掺入会严重影响水泥基材料强度的问题。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：一种PH值触发型自修复骨料的制备方法，具体步骤如下：将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料；将触发膜材料加入溶剂中，搅拌条件下得到触发膜溶液；将所述触发膜溶液覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，加热烘干条件下得到PH值触发型自修复骨料。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料的步骤具体包括：将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空30～45min后将所述多孔材料烘干去除所述多孔材料中的修复剂溶液的水分，剩余晶体，得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述多孔材料为轻骨料、多孔膨胀微珠、沸石、高吸水树脂、生物炭中的一种。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述多孔材料粒径为1～2mm。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述修复剂为亚硝酸钠、单氟磷酸钠、重铬酸钾、三乙醇胺、磷酸三钠、三聚磷酸钠、苯甲酸钠中的一种或多种。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述触发膜材料为乙基纤维素。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述溶剂为甲苯和无水乙醇的混合溶液。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述乙基纤维素、所述甲苯与所述无水乙醇的质量比为11:80:20。所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其中，所述将所述触发膜溶液覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，加热烘干条件下得到PH值触发型自修复骨料的步骤具体包括：将所述触发膜溶液通过喷雾法覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，得到表面覆盖有触发膜溶液的多孔材料；将所述表面覆盖有触发膜溶液的多孔材料加热烘干，得到PH值触发型自修复骨料。一种PH值触发型自修复骨料，其中，采用任一项所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法制备而成。有益效果：本专利技术的制备方法以轻骨料作为修复剂和触发膜的载体，通过多孔材料的孔隙吸附修复剂，并在轻骨料表面覆盖触发膜溶液，通过加热烘干使触发膜固化得到PH值触发型自修复骨料。本专利技术的制备方法简单，不需要昂贵设备，轻骨料便宜易得，且轻骨料作为骨料掺入水泥基材料中不会造成强度的严重降低，也不会给水泥基材料内部引入新的缺陷。具体实施方式本专利技术提供一种PH值触发型自修复骨料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体地，本专利技术提供的一种PH值触发型自修复骨料的制备方法，包括步骤：S1、将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料。由于现有PH触发型微胶囊制造过程繁杂，成本高，胶囊破裂修复剂流出后会形成一个缺陷影响水泥基材料的性能，大量掺入会严重影响水泥基材料的强度。为了解决上述问题，本实施例中利用多孔材料的孔隙特征，将多孔材料与修复剂溶液混合后，多孔材料表面的孔隙会吸收修复剂溶液并最终达到饱和状态。为了加快多孔材料吸附修复剂溶液的过程，本实施例中在抽真空条件下让多孔材料的孔隙充分吸附修复剂溶液，然后去除多孔材料中的修复剂溶液，得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料，以便后续步骤中在多孔材料表面覆盖触发膜溶液。本实施例中通过多孔材料作为修复剂的载体，克服了现有PH触发型微胶囊加入水泥基材料中修复剂流出后会形成一个缺陷影响水泥基材料的性能，大量掺入会严重影响水泥基材料的强度的问题。在一具体实施方式中，所述步骤S1具体包括步骤：S11、将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空30～45min后将所述多孔材料烘干去除所述多孔材料中的修复剂溶液，得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料。在一具体实施方式中，可以将修复剂溶液置于真空皿中，然后向真空皿中加入多孔材料，得到多孔材料溶液。然后对多孔材料溶液进行抽真空处理30～45min，使多孔材料吸附修复剂溶液达到完全饱和状态，得到吸附有修复剂溶液的多孔材料。由于用于溶解修复剂的溶液PH值低于12会破坏触发膜，为了不影响PH值触发型自修复骨料的修复性能，本实施例中进一步通过筛子将多余修复剂溶液过滤掉后，将多孔材料置于真空烘干箱中去除多孔材料表面及多孔材料孔隙中的修复剂溶液的水分。在一具体实施例中，所述抽真空时间为30～45min。在一具体实施方式中，所述多孔材料为轻骨料、多孔膨胀微珠、沸石、高吸水树脂、生物炭中的一种，所述多孔材料的粒径为1～2mm，所述修复剂为水溶性低碱性防锈剂如亚硝酸钠、单氟磷酸钠、重铬酸钾、三乙醇胺、磷酸三钠、三聚磷酸钠、苯甲酸钠中的一种或多种。本实施例中将多孔材料作为修复剂的载体，克服了现有PH触发型微胶囊加入水泥基材料中会影响其强度以及修复剂流出后会在水泥基材料中留下缺陷的问题。触发膜破裂后修复剂会与水泥基材料中的金属生成难溶性氧化物覆盖在金属表面，从而实现水泥基材料中金属的钝化，避免水泥基材料中的金属锈蚀。具体地，本专利技术提供的一种PH值触发型自修复骨料的制备方法，还包括步骤：S2、将触发膜材料加入溶剂中，搅拌条件下得到触发膜溶液。具体实施时，在得到孔隙中吸附有修复剂溶液的多孔材料后，还需要进一步在多孔材料表面覆盖一层触发膜，以便二氧化碳或腐蚀离子进入水泥基材料后，能够触发多孔材料中的自修复剂通过离子浓度差流出在水泥基材料的金属表面形成钝化层，从而对水泥基材料进行修复。本专利技术在制备离子触发膜溶液时是用移液枪抽取溶剂置于烧杯中，然后向烧杯中加入触发膜材料，将烧杯置于磁力搅拌器中搅拌至触发膜材料完全溶解，得到触发膜溶液，以便后续步骤中在多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，包括步骤：/n将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料；/n将触发膜材料加入溶剂中，搅拌条件下得到触发膜溶液；/n将所述触发膜溶液覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，加热烘干条件下得到PH值触发型自修复骨料。/n

【技术特征摘要】
1.一种PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料；
将触发膜材料加入溶剂中，搅拌条件下得到触发膜溶液；
将所述触发膜溶液覆盖在孔隙中吸附有修复剂的所述多孔材料表面，加热烘干条件下得到PH值触发型自修复骨料。


2.根据权利要求1所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，所述将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空条件下得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料的步骤具体包括：
将多孔材料与修复剂溶液混合，抽真空30～45min后将所述多孔材料烘干去除所述多孔材料中的修复剂溶液的水分，剩余晶体，得到孔隙中吸附有修复剂的多孔材料。


3.根据权利要求2所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，所述多孔材料为轻骨料、多孔膨胀微珠、沸石、高吸水树脂、生物炭中的一种。


4.根据权利要求3所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，所述多孔材料粒径为1～2mm。


5.根据权利要求2所述的PH值触发型自修复骨料的制备方法，其特征在于，所述修复剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王险峰，陈少聪，杨振鸿，韩宁旭，邢锋，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44