[发明专利]一种内含自适应封头的混凝土自修复系统有效

专利信息
申请号: 202010127331.7 申请日: 2020-02-28
公开(公告)号: CN111333359B 公开(公告)日: 2021-04-09
发明(设计)人: 赵亚州;於宪刚;胡坤磊;张研;陈达 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: C04B24/28 分类号: C04B24/28;E04G23/02
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 杨文文
地址: 210000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 内含 自适应 混凝土 修复 系统
【说明书】:

发明涉及一种内含自适应封头的混凝土自修复系统,包括封装有修复剂的封装容器,在封装容器内壁贴合有应变片,应变片连接有单片机,应变片设置有一个或多个,若为多个应变片,则多个应变片分别检测多个位置的应变;封装容器为两端设置有开口的柱形容器,柱形容器的两端开口处设置有自适应封头;自适应封头包括端盖和靠近端盖并置于封装容器内的滑块,滑块设置于封装容器的横截面上,滑块宽度与封装容器的内腔宽度相当,单片机控制滑块的运动;当应变片感应到封装容器壁破碎产生的应变后,单片机控制滑块向远离端盖的方向滑动,挤压修复剂由破碎处进入混凝土裂缝。该系统能够自动感应出微裂纹且粘结剂能够消除或对抗端塞阻力填充于裂缝中。

技术领域

本发明涉及一种混凝土自修复系统,尤其涉及一种内含自适应封头的混凝土自修复系统。

背景技术

钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、防火性能好、成本低等优点,广泛应用于土木、水利、港口、桥梁等领域,但一直以来普遍存在耐久性不足的问题,特别是海洋环境下的钢筋混凝土结构。钢筋锈胀会导致混凝土保护层开裂,使得结构过早发生损坏,导致实际服役年限远小于设计使用年限。交通部等有关部门对我国沿海港口工程混凝土结构破坏状况的调查表明:我国东南沿海22座已使用8~32年的码头中,有55.6%的码头的梁和板混凝土保护层脱落严重,其中有12座使用不到20年就在浪溅区发生严重的钢筋锈蚀和混凝土剥落现象。河海大学曾对连云港港西大堤钢筋混凝土护栏工程进行现场调查发现,该工程虽使用不到四年,但已出现严重的保护层开裂、混凝土剥落和钢筋锈断现象。混凝土裂缝的形成发展是导致结构提前失效的重要原因。内置含修复剂的封装容器混凝土结构可以在混凝土产生微裂纹时,自动释放出修复剂对裂缝进行修复,避免了人为修复的不便以及因此产生的高昂成本,降低了混凝土结构的运行维护成本,延长了结构的使用寿命。

近十几年来,将修复剂封装进球形或长圆柱体容器的混凝土自修复方法得到了广泛研究,当混凝土结构受荷载产生微裂纹时,内置含修复剂的玻璃管或胶囊容器会破裂,释放出修复剂,修复剂的释放和反应会触发自修复机理。Cailleux [E. Cailleux, V.Pollet, Investigations on the development of self-healing properties inprotective coatings for concrete and repair mortars. In Proceedings of 2ndInternational Conference on Self Healing Materials, Chicago, IL, USA, 28June–1 July 2009.] 将Ca(OH)2和桐油封装在明胶壳做成的球鞋微胶囊中,当裂缝形成的时候,胶囊破裂,桐油遇到空气会硬化,Ca(OH)2会和CO2反应生成CaCO3晶体填充裂缝间隙。Dry [Dry, C.M. Three designs for the internal release of sealants, adhesives,and waterproofing chemicals into concrete to reduce permeability. Cem. Concr.Res. 2000, 30, 1969–1977.] 将甲基丙烯酸甲酯(MMA)封装进涂敷石蜡的中空多孔圆柱体聚丙烯胶囊,裂缝形成时,横梁被加热,石蜡涂层溶解,释放的修复剂通过胶囊上的孔洞流出。氰基丙烯酸盐粘合剂(CA)也是球形胶囊中经常使用的修复剂。

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