一种渗透结晶复合型自修复混凝土结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种渗透结晶复合型自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混凝土构件内掺入渗透结晶材料、环氧树脂以及PVA纤维。本发明专利技术还提供了一种渗透结晶复合型自修复混凝土的制作方法，包括：设计混凝土配合比，确定渗透结晶材料、环氧树脂和PVA纤维掺量；将所述渗透结晶材料、PVA纤维与水泥，环氧树脂与水一起掺入混凝土中；浇筑混凝土构件上的混凝土，并养护成型。本发明专利技术能提高混凝土结构的力学性能和抗裂性，且使其具备损伤自修复的能力，从而提高混凝土的结构的安全性、耐久性和经济性。耐久性和经济性。耐久性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种渗透结晶复合型自修复混凝土结构及其制作方法


[0001]本专利技术属于自修复混凝土及其类似建筑材料领域，尤其涉及一种渗透结晶复合型自修复混凝土结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]混凝土的抗拉性能远小于抗压性能，在正常的服役工程中，由于环境、温度和疲劳损伤等因素不可避免地会产生裂缝。而这些裂缝外界有害物质进入混凝土内部提供了通道，加剧了内部钢筋的锈蚀，降低混凝土的安全性和耐久性。因此，如何及时地对细小裂缝进行有效地修复，避免裂缝的发展扩大，成为我们关心的主要问题。
[0003]混凝土裂缝修补的常规方法有：置换混凝土法、灌浆封堵法和表面修复法。(龙云,王永一,岑雨桥,黎明航,李和涛.建筑混凝土裂缝的主要影响因素及施工处理技术[J].建筑技术开发,2020,47(17):52-53.)然而这些方法只适用于肉眼可见的较大宽度裂缝，对难以检测的微小宽度裂缝达不到修复效果，并且且修复成本十分高昂，耗费大量人力物力。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种渗透结晶复合型自修复混凝土结构及其制作方法，能够自主进行对微小裂缝检测和修复的混凝土，以提高结构的工程安全性和使用耐久性。
[0005]本专利技术通过至少通过以下技术方案之一实现。
[0006]一种渗透结晶型自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混凝土构件中掺入渗透结晶材料、环氧树脂及PVA纤维。
[0007]进一步地，所述渗透结晶材料为活性硅渗透结晶母料，为灰色粉末,密度为2000～2100kg/m3。
[0008]进一步地，所述环氧树脂为M01环氧树脂，粘度为700-1100mPas。
[0009]进一步地，所述PVA纤维为高强高弹PVA短纤维，抗拉强度为1600Mpa，弹性模量为35Gpa，直径为14μm，长度为12～15mm。
[0010]11、本专利技术还提供一种制备上述自修复混凝土结构的制作方法，包括以下步骤：
[0011]设计混凝土配合比，确定渗透结晶材料、环氧树脂和PVA纤维掺量；
[0012]将所述渗透结晶材料、PVA纤维与水泥，环氧树脂与水一起掺入混凝土中；
[0013]浇筑混凝土构件上的混凝土，并养护成型。
[0014]进一步地，所述渗透结晶材料取代水泥比重为3.80％～4.10％。
[0015]进一步地，所述环氧树掺量与水泥质量比为2.0％～3.0％。
[0016]进一步地，所述PVA纤维掺量与水泥体积比为0.10％～0.12％。
[0017]进一步地，所述设计混凝土配合比，确定渗透结晶材料、环氧树脂和PVA纤维掺量中，当所述混凝土构件的强度等级为C40、其坍落度为160～200mm时，水泥用量为150～160份、粉煤灰用量为65～70份、细骨料用量为200～220份、粗骨料用量为350～375份、水用量
为92～96份、减水剂用量1.9～2.2份，所述渗透结晶材料取代水泥比重为3.80％～4.10％，所述环氧树脂掺量与水泥质量比为2.0％～3.0％，所述PVA纤维掺量与水泥体积比为0.10％～0.12％。
[0018]进一步地，所述水泥为PO 42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为符合国际GB/T1506—2005标准的Ⅱ级电厂粉煤灰，所述细骨料为Ⅱ区中砂的天然河砂，所述粗骨料为5～16mm连续级配的石灰石碎石，所述减水剂为减水率30％，固含量40％的聚羧酸减水剂。
[0019]与现有的技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0020](1)渗透结晶材料是一种新型的活性材料，其中的化学活性物质可以随着水渗透至混凝土各个部分，催化未水化的水泥水化，进而生成不溶于水的固体物质，填补混凝土块中的微小裂缝。而未硬化的环氧树脂能够在氢氧化钙的摧毁下，发生交联作用和硬化，从而使微小裂缝填充和收紧。纤维的掺入能够改进混凝土的性能，对于改善混凝土的工作性能，提高力学性能和早期抗裂性具有明显的作用。
[0021](2)本专利技术能够提高混凝土结构的力学性能和防水抗渗性，且具有对裂缝自主检测并修复的作用，大大节约因混凝土产生裂缝所带来的维护成本，有效提高混凝土结构的安全性、耐久性和经济性。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例的自修复混凝土结构的构造示意图。
[0023]图中标号说明：1-混凝土构件、2-渗透结晶材料、3-环氧树脂、4-PVA纤维。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本专利技术作进一步详细说明。
[0025]实施例一
[0026]如图1，一种渗透结晶型自修复混凝土结构，包括混凝土构件1，所述混凝土构件中掺入渗透结晶材料2、环氧树脂3和PVA纤维4。
[0027]本实施例的渗透结晶材料2采用广州科盾防水材料有限公司生产的活性硅渗透结晶母料，外观为灰色粉末,密度为2000～2100kg/m3。
[0028]本实施例的环氧树脂3采用昆山久力美电子材有限公司生产的M01环氧树脂，粘度为700-1100mPas。
[0029]本实施例的PVA纤维4采用常州怡天公司生产的的高强高弹PVA短纤维，抗拉强度为1600Mpa，弹性模量为35Gpa，直径为14μm，长度为12～15mm。
[0030]实施例二
[0031]与实施例一基本相同，所不同的是：本专利技术还提供一种制作实施例一提供的自修复混凝土结构的方法。
[0032]一种自修复混凝土结构的制作方法，包括以下步骤：
[0033]步骤1：设计混凝土配合比，确定渗透结晶材料2、环氧树脂3和PVA纤维4掺量；
[0034]步骤2：将所述渗透结晶材料2、PVA纤维4与水泥，环氧树脂与水一起掺入混凝土中；
[0035]步骤3：浇筑混凝土构件上的混凝土，并养护成型。
[0036]本实施例所述的步骤1中，所述混凝土构件的强度等级为C40、其坍落度为160～200mm时，水泥用量为150～160份、粉煤灰用量为65～70份、细骨料用量为200～220份、粗骨料用量为350～375份、水用量为92～96份、减水剂用量1.9～2.2份，所述渗透结晶材料取代水泥比重为3.80％～4.10％，所述环氧树脂掺量与水泥质量比为2.0％～3.0％，所述PVA纤维掺量与水泥体积比为0.10％～0.12％。
[0037]具体地，本实施例中，所述水泥为石井牌PO 42.5普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为符合国际GB/T1506—2005标准的Ⅱ级电厂粉煤灰；所述细骨料为天然河砂，Ⅱ区中砂；所述粗骨料为5～16mm连续级配的石灰石碎石；所述减水剂减水率30％，固含量40％的聚羧酸减水剂；所述渗透结晶材料为广州科盾防水材料有限公司生产的活性硅渗透结晶母料，外观为灰色粉末,密度为2000～2100kg/m3。
[0038]上述实施例的混凝土构件1由于掺入渗透结晶材料，其中的化学活性物质以随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渗透结晶型自修复混凝土结构，包括混凝土构件(1)，其特征在于：所述混凝土构件(1)中掺入渗透结晶材料(2)、环氧树脂(3)及PVA纤维。2.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型自修复混凝土结构，其特征在于：所述渗透结晶材料(2)为活性硅渗透结晶母料，为灰色粉末,密度为2000～2100kg/m3。3.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型自修复混凝土结构，其特征在于：所述环氧树脂(3)为M01环氧树脂，粘度为700-1100mPas。4.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型自修复混凝土结构，其特征在于：所述PVA纤维(4)为高强高弹PVA短纤维，抗拉强度为1600MPa，弹性模量为35GPa，直径为14μm，长度为12～15mm。5.一种如权利要求1-4中任一项所述自修复混凝土结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：设计混凝土配合比，确定渗透结晶材料(2)、环氧树脂(3)和PVA纤维(4)掺量；将所述渗透结晶材料(2)、PVA纤维(4)与水泥，环氧树脂与水一起掺入混凝土中；浇筑混凝土构件上的混凝土，并养护成型。6.根据权利要求5所述的一种自修复混凝土结构的制作方法，其特征在于：所述渗透结晶材料(2)掺量与水泥质量比为3.80％～4.10％。7.根据权利要求5所述的一种自修复混凝土结构的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建峰，李静，韦欣怡，魏金沂，涂鉴，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：