[发明专利]一种具备自我感知能力的自修复混凝土结构及其制作方法

权利要求书

1.一种具备自我感知能力的自修复混凝土结构，包括混凝土构件1，其特征在于：所述混凝土构件(1)内均匀分布有若干碳纤维(2)及硅酸钠修复颗粒(3)，所述的硅酸钠修复颗粒(3)包括环氧树脂5、若干均匀包裹在所述环氧树脂(5)内的无水硅酸钠颗粒(4)，所述混凝土构件(1)上还贴有用于实时监测混凝土电阻率变化的应变片。

2.根据权利要求1所述的具备自我感知能力的自修复混凝土结构，其特征在于：所述碳纤维(2)为长度尺寸为8～9mm的短切碳纤维。

3.根据权利要求1所述的具备自我感知能力的自修复混凝土结构，其特征在于：所述的硅酸钠修复颗粒(3)为直径5～6mm的片状颗粒。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述自修复混凝土结构制作方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1、制备硅酸钠修复颗粒(3)，并将其破碎成直径为5～6mm的片状颗粒；

步骤2、设计混凝土配合比，确定碳纤维(2)和硅酸钠修复颗粒(3)掺量；

步骤3、浇筑混凝土构件上的混凝土，并养护成型；

步骤4、在养护成型的混凝土构件上贴上应变片。

5.根据权利要求4所述的具备自我感知能力的自修复混凝土结构，其特征在于：所述碳纤维(2)的总体积为混凝土构件(1)体积的0.45％～0.55％。

6.根据权利要求4所述的具备自我感知能力的自修复混凝土结构，其特征在于：所述的硅酸钠修复颗粒(3)与胶凝材料的体积比为3.5％～4.5％。

7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括：

步骤11、将透明胶带撕开后于环氧树脂(5)中浸泡后取出；

步骤12、将无水硅酸钠颗粒(4)均匀地撒在胶带粘性一面；

步骤13、将均匀洒满无水硅酸钠颗粒(4)的胶带再浸泡一遍环氧树脂(5)后取出；

步骤14、将胶带置于烘箱中在70摄氏度的情况下烘干5h后取出；

步骤15、撕去胶带，并将所得固体破碎成5～6mm的片状颗粒，即为实际使用的硅酸钠修复颗粒(3)。

8.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述的步骤2中，当所述混凝土构件(1)的强度等级为C40、其坍落度为160～200mm时，其水泥、细骨料、粗骨料、水、粉煤灰、减水剂的配合比为：1：1.75：3.58：0.46：0.26：0.012，所述碳纤维掺入量为混凝土构件(1)体积的0.45％～0.55％，所述的硅酸钠修复颗粒(3)与胶凝材料的体积比为3.5％～4.5％。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述水泥为PO 42.5级，密度为3100kg/m³；所述的粉煤灰为Ⅱ粉煤灰，密度为2100kg/m³；所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为28～30％；所述粗骨料为最大粒径为25mm碎石，表观密度2600kg/m³，堆积密度1600kg/m³，紧密堆积密度1680kg/m³；所述细骨料为中砂，表观密度2620kg/m³，堆积密度1610kg/m³，紧密堆积密度1700kg/m³，细度模数为2.6。

10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，步骤3中，所述硅酸钠修复剂复合颗粒(4)和碳纤维均以骨料的形式均匀掺入混凝土中，所述混凝土构件(1)采用自密实混凝土，在浇筑过程中免振捣。