基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置及工作方法，属于混凝土修补领域。包括修复剂制备装置、修复剂输送装置和注浆修补装置；贮液池上方设置有注水口，贮液池内为按比例配置的钙基工业固体材料和去离子水的混合液，二氧化碳气罐通过管道连接到贮液池；修复剂输送装置包括水泵和输送软管，注浆修补装置包括注液枪，水泵将贮液池内的溶液通过输送软管输送至注液枪，注液枪上设置有加热板。本发明专利技术可以封存二氧化碳，且制备的碳酸氢钙溶液作为混凝土微裂缝修复剂，流动性高，可在混凝土微裂缝中产生具有胶结作用的碳酸钙晶体，填充空隙并搭建起网状结构，逐渐与原混凝土形成整体结构，完成裂缝修补。裂缝修补。裂缝修补。

Grouting repair device and working method for concrete micro cracks based on industrial calcium based solid waste and carbon dioxide tail gas

【技术实现步骤摘要】
基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置及工作方法


[0001]本专利技术涉及一种基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置及工作方法，属于混凝土修补


技术介绍

[0002]混凝土是建筑结构的主要施工材料，对建筑的质量和使用寿命起到了决定性作用。由于其自身脆性与服役环境的影响，混凝土会产生不同程度的微裂缝和局部损伤，开裂后若未能及时得到修复会扩展成宏观裂缝，外界水和侵蚀介质便会不断从材料表面缺陷逐渐渗入，最终引起混凝土的劣化加速，造成不可估量的损失。因此，采取有效措施对混凝土结构微裂缝进行修复，对提高建筑结构的整体质量、实现建筑行业对建筑寿命的高要求与混凝土材料行业自身的节能减排需求有重要意义。
[0003]目前，混凝土裂缝修复的常用方法包括表面处理法、化学灌浆法、自修复材料填充法、结构加固法、电沉积法等。上述方法主要是通过将事先配比好的全新混凝土材料或者修复材料灌入混凝土裂缝，虽然表面裂缝修复效果良好，但是难以修复混凝土构件内部的微裂纹。具体来讲，表面处理法难以将修补材料灌注到裂缝内部。对于小于0.2mm的细微裂缝，填充修补材料前需要开凿混凝土，对结构有一定的损伤，多采用的聚合树脂类修补材料。由于收缩、老化作用，长期效果并不理想。化学灌浆材料存在粘度较大、固化后脆性较大、耐久性能差、污染环境等问题，且较难判断灌浆后是否与结构形成整体。此外，虽然混凝土对微裂缝具有一定的自愈能力，但是自愈能力的裂缝宽度范围是0.1～0.2mm,远达不到实际工程中混凝土裂缝的修复要求。r/>
技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置及工作方法，基于钙基工业固废材料碳酸化反应原理，可以封存二氧化碳，且制备的碳酸氢钙溶液作为混凝土微裂缝修复剂，流动性高，可在混凝土微裂缝中产生具有胶结作用的碳酸钙晶体(方解石)，填充空隙并搭建起网状结构，逐渐与原混凝土形成整体结构，完成裂缝修补。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，包括修复剂制备装置、修复剂输送装置和注浆修补装置；
[0007]所述修复剂制备装置包括二氧化碳气罐和浆液制备箱，浆液制备箱内放置有贮液池，贮液池上方设置有注水口，贮液池内为按比例配置的钙基工业固体材料和去离子水的混合液，二氧化碳气罐内为含二氧化碳的工业废气，二氧化碳气罐通过管道连接到贮液池；
[0008]所述修复剂输送装置包括水泵和输送软管，注浆修补装置包括注液枪，水泵将贮液池内的溶液通过输送软管输送至注液枪，所述注液枪上设置有加热板，用于加热混凝土
结构裂缝周围区域。
[0009]优选的，所述贮液池上设置有搅拌装置、pH监测仪和温度控制器，二氧化碳气罐与贮液池的管道上设置有气体流速监测仪，实时监测并调控气体流量，输送软管上设置有液体流速传感器，实时监测修复剂的流速。
[0010]优选的，所述加热板为红外加热板，红外加热板中部设置有通孔，通孔内设置有一固定环，用于将红外加热板固定在注液枪出液端的合适位置处。一般情况下，注液枪的出液端伸入裂缝内长度一致，若裂缝深度过大或过小，需调节红外加热板位置，使其紧贴在混凝土表面，待出液端伸入裂缝处后，可以松开固定环，将加热板调整到紧贴混凝土表面的位置，拧紧固定环将加热板固定。
[0011]进一步的，红外加热板的发热层由一层碳纤维导电纸构成，将电极黏贴在碳纤维导电纸上，并置于两层基材层中间，经黏合剂粘贴、热压融为一体即可，该红外加热板尺寸约60cm*90cm，厚度1～2cm(可根据工程需要调整尺寸)，发热面温度可高达120℃，红外加热板为非金属面状电阻体，通电后直接将电能转化为辐射热，并且整个面上均匀辐射，温度一致性好，加热面积大，升温速度快，穿透能力强，能实现对加热温度的精确控制。
[0012]优选的，所述修复剂制备装置、水泵均设置在移动推车上，移动推车底部设置有滑轮，便于移动装置；
[0013]优选的，浆液制备箱上设置有控制屏，控制屏与pH监测仪和温度控制器均信号连接，可通过控制屏实时显示溶液反应温度和pH值变化，并可调控溶液反应温度，保证温度稳定。
[0014]本专利技术中，pH监测仪可采用安克仑特pH100在线酸碱计，温度控制器可采用Autonics奥托尼克斯温度控制器，pH监测仪、温度控制器能够实现其功能的其他型号均可，此处不做具体限制。
[0015]优选的，所述浆液制备箱上设置有固体材料放置口，通过固体材料放置口可更换新的钙基工业固体材料，浆液制备箱一侧设置有出液口，输送软管与出液口连接。
[0016]值得注意的是，本专利技术中所采用的仪器，如气体流速监测仪、控制屏、液体流速传感器、水泵等，均可采用现有的常规仪器，此处不再赘述。
[0017]一种上述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置的工作方法，包括以下步骤：
[0018](1)将装置移动至施工区域；
[0019](2)在贮液池内放置指定配比的钙基工业固体材料和去离子水，开启搅拌装置，搅拌速率为800r/min～1000r/min，当贮液池内溶液的pH值稳定后，通入含二氧化碳的工业废气，气体流速为0.40L/min～0.60L/min，优选为0.50L/min，钙基工业固体材料发生碳酸化反应，反应过程为：
[0020]CO2溶解于水形成弱酸性的CO
32
‑
，电离出CO
32
‑
与HCO3‑
，在碱性作用下，HCO3‑
与OH
‑
迅速发生反应生成H2O和CO
32
‑
，CO
32
‑
和Ca
2+
反应生成难溶于水的CaCO3，而HCO3‑
和Ca
2+
发生化学反应生成可溶性盐，进入溶液中，最终制得碳酸氢钙溶液作为修复剂；
[0021](3)采用温度控制器和pH监测仪实时监测贮液池内的温度和pH值，温度控制在4～6℃，碳酸氢钙溶液在制备过程中，4～6℃下有利于钙离子浸出，可有效提升固碳效率，当pH值下降至5.8～6.2时，可以判断此时溶液呈弱酸性，二氧化碳通入过量，此时可以停止二氧
化碳气体通入，打开固体材料放置口，更换浆液制备箱内的钙基工业固体材料；
[0022](4)修复剂制备完成后，打开出液口和水泵，水泵将碳酸氢钙溶液经输送软管泵入注液枪内，输送软管上的液体流速传感器实时监测碳酸氢钙溶液流速变化，流速为0.5m/s～0.8m/s；
[0023](5)注液枪的管头处安装加热板，将注液枪出液口固定在裂缝周边，缓慢将修复剂注入裂缝，当有少许修复剂从临近注液口流出时，立即停止注入；
[0024](6)将修复剂注入裂缝的同时，开启加热板，对混凝土结构裂缝周围区域加热，加热温度设定在60～65℃，在该温度下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，其特征在于，包括修复剂制备装置、修复剂输送装置和注浆修补装置；所述修复剂制备装置包括二氧化碳气罐和浆液制备箱，浆液制备箱内放置有贮液池，贮液池上方设置有注水口，贮液池内为按比例配置的钙基工业固体材料和去离子水的混合液，二氧化碳气罐内为含二氧化碳的工业废气，二氧化碳气罐通过管道连接到贮液池；所述修复剂输送装置包括水泵和输送软管，注浆修补装置包括注液枪，水泵将贮液池内的溶液通过输送软管输送至注液枪，所述注液枪上设置有加热板，用于加热混凝土结构裂缝周围区域。2.根据权利要求1所述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，其特征在于，所述贮液池上设置有搅拌装置、pH监测仪和温度控制器，二氧化碳气罐与贮液池的管道上设置有气体流速监测仪，输送软管上设置有液体流速传感器。3.根据权利要求1所述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，其特征在于，所述加热板为红外加热板，红外加热板中部设置有通孔，通孔内设置有一固定环，用于将红外加热板固定在注液枪出液端的合适位置处。4.根据权利要求2所述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，其特征在于，所述修复剂制备装置、水泵均设置在移动推车上，移动推车底部设置有滑轮；优选的，浆液制备箱上设置有控制屏，控制屏与pH监测仪和温度控制器连接。5.根据权利要求4所述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置，其特征在于，所述浆液制备箱上设置有固体材料放置口，浆液制备箱一侧设置有出液口，输送软管与出液口连接。6.一种权利要求2所述的基于工业钙基固废和二氧化碳尾气的混凝土微裂缝注浆修补装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将装置移动至施工区域；(2)在贮液池内放置指定配比的钙基工业固体材料和去离子水，开启搅拌装置，搅拌速率为800r/min～1000r/min，当贮液池内溶液的pH值稳定后，通入含二氧化碳的工业废气，气体流速为0.40L/min～0.60L/min，钙基工业固体材料发生碳酸化反应，反应过程为：CO2溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪智，邵滢璇，凌一峰，葛智，张宁，管延华，孙仁娟，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司，
类型：发明
国别省市：