[发明专利]能自愈合的混凝土结构体

说明书

技术领域

    本发明涉及一种钢筋混凝土构造技术，尤其涉及一种能自愈合的混凝土结构体。

背景技术

随着时间的推移，钢筋混凝土会在多种复杂的综合因素作用下出现开裂，其开裂过程是不可逆的；现有理论中，针对钢筋混凝土在使用过程中出现开裂的问题，已从人为外部被动处理裂缝的阶段，发展到使混凝土自身具备裂缝修复能力的阶段，其中比较典型的有：采用Ni-Ti合金对混凝土裂缝进行自修复，但Ni-Ti合金价格昂贵，不适宜大量采用，尤其是在一些中、小型工程中，将导致工程造价大幅提高。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种能自愈合的混凝土结构体，包括采用灌浆浇筑方式制作的钢筋混凝土结构体，其改进在于：钢筋混凝土结构体内铺设有多条形状记忆聚氨酯线材和多个粘结囊；所述形状记忆聚氨酯线材在铺设时的张拉长度为形状记忆聚氨酯线材极限长度的25%~40%；所述粘结囊为封装有胶黏剂的玻璃管。

前述结构的制作方法为：在对钢筋混凝土结构体进行灌浆之前，将形状记忆聚氨酯线材张拉好，然后进行灌浆操作，待灌至一定高度后，在浆体中铺设粘结囊，然后继续灌浆，又灌入一定高度后，继续铺设粘结囊，重复多次，直至灌浆操作完成。

前述结构是这样发挥作用的：钢筋混凝土结构体的开裂是一个渐进蠕变的过程，当钢筋混凝土结构体出现裂缝后，裂缝两侧的混凝土体带动形状记忆聚氨酯线材发生形变，由于形状记忆聚氨酯线材本身就处于张拉状态，随着裂缝的出现，形状记忆聚氨酯线材的张拉量进一步变大，形状记忆聚氨酯线材对裂缝两侧的混凝土体的作用力也随之增大，这对裂缝的进一步扩大具有抑制作用，同时，当负面应力消失后，即裂缝的宽度停止扩大后，形状记忆聚氨酯线材向裂缝两侧的混凝土体施加的拉力可以使裂缝出现一定程度的收缩进而达到使裂缝愈合的目的；另一方面，裂缝出现后，裂缝两侧的混凝土体带动玻璃管两端运动，一旦裂缝的宽度蠕变致使玻璃管破裂，玻璃管内的胶黏剂就会流出，并将裂缝填充，当胶黏剂固化后，裂缝被胶黏剂弥合，对裂缝两侧的混凝土体起到加固作用，从而实现裂缝的自愈合。

为了提高形状记忆聚氨酯线材对裂缝的抑制作用，本发明还作了如下改进：单条形状记忆聚氨酯线材由多根形状记忆聚氨酯线经捻绳工艺制作而成。

所述胶黏剂可采用如下的优选材料：所述胶黏剂为氯丁橡胶或聚氨酯胶。

基于前述方案，本发明还提出了如下优选设置方案：所述形状记忆聚氨酯线材和粘结囊的铺设方式为：形状记忆聚氨酯线材的轴向沿钢筋混凝土结构体轴向延伸，多条形状记忆聚氨酯线材互相平行；粘结囊轴向与形状记忆聚氨酯线材轴向平行；形状记忆聚氨酯线材轴向上同一位置处均匀铺设有多个粘结囊，且同一位置处的多个粘结囊与多条形状记忆聚氨酯线材交错设置；形状记忆聚氨酯线材轴向上不同位置处铺设有多个粘结囊，且不同位置处的多个粘结囊沿形状记忆聚氨酯线材轴向等间距设置。

与前述铺设方式并列的，所述形状记忆聚氨酯线材和粘结囊的铺设方式还可采用如下方案：多条形状记忆聚氨酯线材中的一部分沿钢筋混凝土结构体轴向延伸，形成轴向线材；多条形状记忆聚氨酯线材中的另一部分沿轴向线材的垂向方向延伸，形成横向线材；一部分粘结囊的轴向与轴向线材平行，另一部分粘结囊的轴向与横向线材平行；形状记忆聚氨酯线材轴向上不同位置处、互相平行的多个粘结囊沿其轴向方向等间距设置；形状记忆聚氨酯线材轴向上相同位置处的多个粘结囊与形状记忆聚氨酯线材交错设置。

本发明的有益技术效果是：使混凝土结构体对裂缝扩张具备一定的抑制能力和自愈能力，成本低廉、铺设方便。

附图说明

图1、本发明的铺设方式结构示意图一；

图2、图1所示结构的横截面示意图；

图3、本发明的铺设方式结构示意图二

图4、图3所示结构的横截面示意图。

具体实施方式

一种能自愈合的混凝土结构体，包括采用灌浆浇筑方式制作的钢筋混凝土结构体，钢筋混凝土结构体内铺设有多条形状记忆聚氨酯线材1和多个粘结囊2；所述形状记忆聚氨酯线材1在铺设时的张拉长度为形状记忆聚氨酯线材1极限长度的25%~40%；所述粘结囊2为封装有胶黏剂的玻璃管。

进一步地，单条形状记忆聚氨酯线材1由多根形状记忆聚氨酯线经捻绳工艺制作而成。

进一步地，所述胶黏剂为氯丁橡胶或聚氨酯胶。