[发明专利]一种硅酸钠自修复混凝土结构

说明书

本发明公开了一种硅酸钠自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混凝土结构内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管，所述的玻璃微吸管的空腔内放置若干两端密封的中空纤维，所述中空纤维内储存有硅酸钠或碳酸钠溶液，所述玻璃微吸管的空腔其他区域储存有混合溶液，所述混合溶液包括：质量百分百比含量为20‑30%缓冲液、质量百分百比含量为70‑80%饱和氢氧化钙溶液。发明可以自主感知并修复细小裂缝，当裂缝穿过玻璃微吸管和中空纤维时，里面的溶液会流出相互反应或与混凝土反应生成结晶填充裂缝，实现混凝土完成裂缝自修复，同时能减缓钢筋的腐蚀过程，提高钢筋混凝土结构的耐久性，延长其寿命，提高混凝土的经济性。

技术领域

本发明涉及一种硅酸钠自修复混凝土结构，属于自修复混凝土及其类似建筑材料领域。

背景技术

混凝土在使用过程中，由于环境，温差等因素不可避免地会产生裂缝，为有害离子提供进入混凝土的通道，降低结构的耐久性。采用修补材料对混凝土宏观裂缝进行修补的传统方法不仅增加了成本，而且对于早期裂缝效果不佳。而在实际的混凝土工程结构中,许多微小裂纹发生在其结构内部,如果这些微观范围的损伤在发展成宏观裂缝之前,就能得到及时有效的修复,那么将大大降低后期修补或维修成本。因此，对结构的裂缝或损失进行有效的修复成为我们关心的主要问题。

近年来，人们对修复剂加以研究和改进，并取得重大的成果，目前已有多种适用且有效的修复剂。但是，在实际的自修复过程中，大多反应需要消耗混凝土中的钙离子和氢氧根离子，从而降低混凝土的pH值。钢筋在高碱度的环境中，表面沉积一层致密的氢氧化铁薄膜，而转入钝化状态，即使有空气和水分进入，也不可能导致钢筋的腐蚀。当混凝土受到外部因素作用而使混凝土的液相碱度降低时，钢筋由钝化状态转化为活性状态，此时若有空气和水分进入，钝化薄膜被破坏，钢筋便开始生锈。因此，大多自修复过程会降低混凝土的碱性，从而增大钢筋锈蚀的可能性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种硅酸钠自修复混凝土结构，解决自修复过程中混凝土的碱性降低的问题，降低钢筋的锈蚀可能性。

本发明采用以下方案实现：

一种硅酸钠自修复混凝土结构，包括混凝土构件，所述混凝土结构内均匀分布有若干两端密封的玻璃微吸管，所述的玻璃微吸管的空腔内放置若干两端密封的中空纤维，所述中空纤维内储存有硅酸钠或碳酸钠溶液，所述玻璃微吸管的空腔其他区域储存有混合溶液，所述混合溶液包括：质量百分百比含量为20-30%缓冲液、质量百分百比含量为70-80%饱和氢氧化钙溶液。

进一步地，所述混凝土构件的混凝土材料为C30混凝土。

进一步地，所述中空纤维两端用乙烯基酯树脂4密封。

进一步地，所述玻璃微吸管的直径为1100-1200μm，

进一步地，所述玻璃微吸管的中空率为80-90%。

进一步地，所述中空纤维的直径为170-540μm，

进一步地，所述中空纤维的中空率为30-50％。

进一步地，所述的缓冲液为三羟甲基氨基甲烷。

与现有技术相比，该发明具有以下有益效果：

1、本发明在混凝土中加入硅酸钠溶液以满足修复功能；加入缓冲液三羟甲基氨基甲烷使混凝土的pH维持在一定范围内，保护混凝土中的钢筋，保护钢筋的钝化膜，降低被外界有害物质锈蚀的可能性；加入饱和氢氧化钙溶液以补充因修复而消耗混凝土中的氢氧化钙，使混凝土的pH值无太大的变化，保护保护钢筋的钝化膜；加入碳酸钠溶液以增强修复材料的修复效果，提供结晶需要的碳酸根离子，同时能有效调节、改善浆体结构的发展。