水泥基材料修复构件及修复方法技术

本发明专利技术提供了一种水泥基材料修复构件，包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料，热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出，热熔条内或端头构件内安装有压力传感器本水泥基材料修复构件结构简单，设计合理，作业空间小，使用方便，能对水泥基材料结构体进行修复。

【技术实现步骤摘要】
水泥基材料修复构件及修复方法
本专利技术涉及混凝土结构修复领域，尤其涉及一种水泥基材料修复构件及修复方法。
技术介绍
在地震荷载和疲劳荷载等外界荷载的长期作用下，混凝土结构开裂破坏是不可避免的现象。这不仅会破坏混凝土结构的整体性，还会改变受力条件，致使结构失去设计功能，造成重大安全隐患。常规的修复方法有压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法，这些工作都需要直观的工作面和较大的作业空间，才能保证修复质量。对于混凝土桩基、隧道、坝基等地下工程，与地面上建筑的结构损伤不一样，无法直观的观察其损伤部位，且没有合适的作业空间，常规方法难以实现有效修复。地震发生后，科学合理的修复损伤破坏的混凝土结构具有重要的经济社会效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种水泥基材料修复构件及修复方法。本专利技术采用以下方案实现：一种水泥基材料修复构件，包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料。进一步的，所述热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出。进一步的，所述热熔条内或端头构件内安装有压力传感器。进一步的，所述热熔条的材质为热熔胶。进一步的，所述温控膨胀材料为温常压下为液体或固体的物质，该物质被电热线加热到气化或升华反应温度后变化为气体，使膨胀囊膨胀；或温控膨胀材料为固体单物质或者混合物，该类型物质被电热线加热到发生分解或者化学反应温度时生成大量气体，使膨胀囊膨胀。进一步的，所述温控膨胀材料为碘、硫；或酒精、氟利昂、烃类；或碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾中的任意一种。进一步的，所述膨胀囊位于热熔条中心并沿热熔条轴向设置，电热线位于膨胀囊外周侧。一种水泥基材料的修复方法，包括以下步骤：步骤一：在水泥基材料振捣完成后，将一定数量的自动粘结修复构件预埋在需要的位置，电热线接线端的端头需露出表面；步骤二：水泥基材料结构体在外界荷载作用下受损后，将电热线接线端的端头与外界电源接通，电热线对热熔条加热使至熔化并使膨胀囊膨胀；如果水泥基材料结构体受损产生裂隙，在膨胀囊挤压作用下，熔化后的热熔条渗入并填充周围的结构裂隙，将结构体裂缝重新粘结，完成修复，以恢复承载力；如果水泥基材料结构体未受损，熔化后的热熔条仍停留在原位置，电热线断电后逐渐凝固，以供后续修复使用。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：结构简单，设计合理，作业空间小，使用方便，能对水泥基材料结构体进行修复，非常适用于地下隐蔽工程。附图说明图1为修复构件纵剖面示意图。图2为修复构件横截面示意图。图3为修复构件包含端头构件情况下的纵剖面示意图。图中：1-热熔条；2-电热线；3-膨胀囊；4-端头构件。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1-3所示，一种水泥基材料修复构件，包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料，发热的方式电阻加热，周围结构受损后需要修复时对电热线通电，利用电热线自身电阻发热，使热熔条熔化，以及膨胀囊膨胀；修复构件的作用原理是：在混凝土桩基、隧道、坝基等地下工程中，当水泥基材料结构受损开裂时，通电加热使热熔条熔化，在膨胀囊挤压作用下渗入并填充周围的结构裂隙；一方面将结构体裂缝重新粘结，以恢复承载力；另一方面防止地下水和空气接触内部钢筋，从而防止钢筋产生局部腐蚀；与此同时，修复构件只对存在裂隙的混凝土结构进行修复，对于未损坏的混凝土结构，熔化后的热熔条仍停留在原位置，后期仍然具备修复功能。在本实施例中，所述热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出，端头构件可以防止热熔条熔化后溢出水泥基材料结构。在本实施例中，所述热熔条内或端头构件内安装有压力传感器，可以测试热熔条熔化后在膨胀囊挤压作用下液体的压力，由导线将测试信号传出，根据压力传感器读数和加热可膨胀/气化材料膨胀特性，可以智能判断混凝土结构中是否存在裂隙，从而为整体结构修复提供依据和指导。判断混凝土结构中是否存在裂隙方法为：通电加热时，膨胀囊产生膨胀；如果随温度升高，压力传感器读数不断升高，则可判断修复材料未渗出，智能修复构件周围没有裂隙；如果随温度升高，压力传感器读数没有持续升高，则可判断修复材料可以渗出，智能修复构件周围存在裂隙。在本实施例中，所述热熔条的材质为热熔胶，在常温下为固体，加热到一定温度变为能流动，且有一定粘性的液体，停止加热后再次凝固，从而封堵周围裂隙，并将结构内部钢筋与结构裂隙中地下水和空气隔绝。在本实施例中，所述温控膨胀材料为温常压下为液体或固体的物质，该物质被电热线加热到气化或升华反应温度后变化为气体，使膨胀囊膨胀；或温控膨胀材料为固体单物质或者混合物，该类型物质被电热线加热到发生分解或者化学反应温度时生成大量气体，使膨胀囊膨胀。在本实施例中，所述温控膨胀材料为碘、硫等加热后由固体升华为气体的物质；或酒精、氟利昂、烃类等加热后由液体气化为气体的物质；或碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾等加热可产生化学反应生成气体的物质中的任意一种。在本实施例中，所述膨胀囊位于热熔条中心并沿热熔条轴向设置，电热线位于膨胀囊外周侧，热熔条溶化后，膨胀囊可以将其挤入周围结构裂隙。一种水泥基材料的修复方法，包括以下步骤：步骤一：在水泥基材料振捣完成后，将一定数量的自动粘结修复构件预埋在需要的位置，电热线接线端的端头需露出表面；步骤二：水泥基材料结构体在外界荷载作用下受损后，将电热线接线端的端头与外界电源接通，电热线对热熔条加热使至熔化并使膨胀囊膨胀；如果水泥基材料结构体受损产生裂隙，在膨胀囊挤压作用下，熔化后的热熔条渗入并填充周围的结构裂隙，将结构体裂缝重新粘结，完成修复，以恢复承载力；如果水泥基材料结构体未受损，熔化后的热熔条仍停留在原位置，电热线断电后逐渐凝固，以供后续修复使用。本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥基材料修复构件，其特征在于：包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥基材料修复构件，其特征在于：包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料。


2.根据权利要求1所述的水泥基材料修复构件，其特征在于：所述热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出。


3.根据权利要求2所述的水泥基材料修复构件，其特征在于：所述热熔条内或端头构件内安装有压力传感器。


4.根据权利要求1所述的水泥基材料修复构件，其特征在于：所述热熔条的材质为热熔胶。


5.根据权利要求1或2所述的水泥基材料修复构件，其特征在于：所述温控膨胀材料为温常压下为液体或固体的物质，该物质被电热线加热到气化或升华反应温度后变化为气体，使膨胀囊膨胀；或温控膨胀材料为固体单物质或者混合物，该类型物质被电热线加热到发生分解或者化学反应温度时生成大量气体，使膨胀囊膨胀。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学震，蒋宇静，郑含芳，韦建刚，王刚，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35