一种混凝土裂缝自修复剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种混凝土裂缝自修复剂，主要由液体原料A和固体原料B组成，按重量份计，液体原料A的具体成分为壳聚糖10~25份、纤维素纤维20~50份、环氧丙烷10~25份；固体原料B的具体成分为氧化钙100~200份、铝矾土10~25份、偏高岭土20~40份、碳酸钙5~10份、膨胀剂100~150份，以及足量水。本发明专利技术提供的混凝土裂缝自修复剂的掺入使得混凝土抗压强度提高，裂缝修复后的抗压强度高于预制裂缝前的抗压强度，在混凝土裂缝修复后的抗压强度有所提高，强度恢复率较好，能够达到155%，裂缝修复效果较好，裂缝实现完全愈合，自修复效果良好；在加入混凝土后，能够提高浆体密实度，孔洞减少，与基体相容性较好，利于裂缝修复，抗冻性有明显改善，具有良好的应用前景，适宜广泛推广应用。适宜广泛推广应用。

A self repairing agent for concrete cracks and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土裂缝自修复剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及混凝土裂缝修复
，具体是指一种混凝土裂缝自修复剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]混凝土作为一种微型多孔的脆性材料，易受外部荷载和温度等外部条件的影响而产生不同程度的微裂缝和局部损伤。混凝土微裂缝会对构件的耐久性和响，从而影响混凝土构件的服役性能。一方面，目前已有的技术难以对微裂缝进行无损、准确的探测，常规的方法也难以修复内部的微裂纹。另一方面，多年来在自然环境中观察到了混凝土微裂缝的自修复现象，这是因为形成碳酸钙和无水水泥材料的连续水化，但是这些微裂缝自修复的效率相对较低，因此改善混凝土以提高裂缝自修复能力的研究受到了学术界和工程界越来越广泛的关注。
[0003]虽然关于混凝土裂缝的自愈合上述研究进展显著，但仍有许多问题亟待解决，空心纤维或胶囊易破碎，形状记忆合金价格昂贵且长期使用会产生蠕变，电沉积法的自修复效果的评价方法研究相对较少，使得以上技术并未成熟。因此，研发一种容易操作、施工方便、经济性好、性能可靠的裂缝自修复材料具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种容易操作、施工方便、经济性好、性能可靠的混凝土裂缝自修复剂。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提供上述混凝土裂缝自修复剂的制备方法。
[0006]本专利技术还有一个目的在于提供上述混凝土裂缝自修复剂及的具体应用。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：一种混凝土裂缝自修复剂，主要由液体原料A和固体原料B组成，按重量份计，所述液体原料A的具体成分为壳聚糖10～25份、纤维素纤维20～50份、环氧丙烷10～25份；所述固体原料B的具体成分为氧化钙100～200份、铝矾土10～25份、偏高岭土20～40份、碳酸钙5～10份、膨胀剂100～150份，以及足量水。
[0008]本技术方案的工作原理为，包含液体原料A和固体原料B，液体原料A中以纤维素纤维作为载体，混合壳聚糖和环氧丙烷，其制得的浑浊液混入混凝土后，在混凝土出现裂缝时，就会使环氧丙烷的环状结构断裂，暴露出易产生化学反应的两个末端，当阳光照射涂料时，紫外线会让涂料中的壳聚糖活跃，与环氧丙烷断裂的末端互相吸引，结合在一起，从而修复断裂的环状结构，在纤维素纤维的存在的情况下，就会使裂开的混凝土被修复。
[0009]固体原料B中，氧化钙与在浆体中不断络合、渗透、沉淀来修复浆体中的微裂缝，膨胀剂可直接与水反应生成离子晶体，密实早期浆体结构；偏高岭土具有吸水性，在缺少水分的情况下，可不断释放水分，使水泥浆体继续水化，提高修复效果；铝矾土可以改善浆体的塑性，增强修复后浆体的整体强度。因此，裂缝得到修复，强度得到提高。
[0010]液体原料A主要实现混凝土裂缝的快速修复，为固体原料B提供良好的修复环境，
使得固体原料B在后续混凝土裂缝的修复过程中，发挥更为优异的自修复效果，两者配合使用，能够实现混凝土裂缝即快且好的自修复过程。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，按重量份计，所述液体原料A的具体成分为壳聚糖18份、纤维素纤维39份、环氧丙烷23份；所述固体原料B的具体成分为氧化钙147份、铝矾土19份、偏高岭土35份、碳酸钙5份、膨胀剂120份，以及足量水。
[0012]上述一种混凝土裂缝自修复剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)在水中依次按重量配比加入纤维素纤维、壳聚糖、环氧丙烷，搅拌制成浑浊液，将其装入避光密封罐中，即得液体原料A；
[0014](2)依次按重量配比依次向混合氧化钙、铝矾土、偏高岭土、碳酸钙、膨胀剂，再将混合物加入水中，待其在水中混合均匀后，进行挤压脱水干燥，得到含水率不超过15％的湿料；
[0015](3)将步骤(2)获得的湿料加入压片模具中，利用压片机制取粒径为2～5mm的圆片颗粒，即为固体原料坯料；
[0016](4)将步骤(3)制得的原料坯料浸入溶解有聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液中，然后取出，室温放置3～5min，即得固体原料B。
[0017]为了更好地实现本专利技术的制备方法，进一步地，所述步骤(2)中的干燥过程为，通过干燥炉加热烘干。
[0018]为了更好地实现本专利技术的制备方法，进一步地，所述步骤(3)中，利用压片机制圆片颗粒的具体过程为，利用压片机对压片模具加压至4.25Mpa，然后保压2～5min，随后脱模得到粒径2～5mm的颗粒。
[0019]为了更好地实现本专利技术的制备方法，进一步地，所述步骤(3)中，压片机的对压片模具加压后，保压具体时间为3min。
[0020]为了更好地实现本专利技术的制备方法，进一步地，所述步骤(4)中，溶解有聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液的浓度为0.35g/mL。
[0021]为了更好地实现本专利技术的制备方法，进一步地，所述步骤(4)中，所述原料坯料浸入溶解有聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液中的时间为3～5s，且在取出浸泡的原料坯料后，立刻在其表面包覆一层水泥粉或细沙，然后室温放置3min。
[0022]上述的一种混凝土裂缝自修复剂的应用，具体应用于能够自动修复裂缝的混凝土制备中，该混凝土的具体制备过程，具体为：在避免阳光直射的环境下，将水泥、砂子、水、混凝土裂缝自修复剂中的固体原料B搅拌混合，最后加入液体原料A，搅拌混合均匀，其中，水泥、砂子、水的质量比为2：5：1，所述混凝土裂缝自修复剂的质量为加入水泥质量的2～10％。
[0023]为了更好地实现本专利技术的应用，进一步地，所述混凝土裂缝自修复剂的质量为加入水泥质量的7.5％。
[0024]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0025](1)本专利技术提供的混凝土裂缝自修复剂的掺入使得混凝土抗压强度提高，裂缝修复后的抗压强度高于预制裂缝前的抗压强度，强度恢复率高于100％，说明自修复剂对裂缝有一定的修复作用；
[0026](2)本专利技术提供的混凝土裂缝修复剂在混凝土裂缝修复后的抗压强度有所提高，
强度恢复率较好，能够达到155％，裂缝修复效果较好，裂缝实现完全愈合，自修复效果良好；
[0027](3)本专利技术提供的混凝土裂缝修复剂在加入混凝土后，能够提高浆体密实度，孔洞减少，与基体相容性较好，利于裂缝修复，且抗冻性有明显改善，具有良好的应用前景，适宜广泛推广应用。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、工艺条件及优点作用更加清楚明白，结合以下实施实例，对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此，在不脱离本专利技术上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的范围内，此处所描述的具体实施实例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]实施例1：
[0030]本实施例的提供了一种混凝土裂缝自修复剂，主要由液体原料A和固体原料B组成，所述液体原料A的具体成分为壳聚糖18g、纤维素纤维39g、环氧丙烷23g；所述固体原料B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土裂缝自修复剂，其特征在于，主要由液体原料A和固体原料B组成，按重量份计，所述液体原料A的具体成分为壳聚糖10~25份、纤维素纤维20~50份、环氧丙烷10~25份；所述固体原料B的具体成分为氧化钙100~200份、铝矾土10~25份、偏高岭土20~40份、碳酸钙5~10份、膨胀剂100~150份，以及足量水。2.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复剂，其特征在于，按重量份计，所述液体原料A的具体成分为壳聚糖18份、纤维素纤维39份、环氧丙烷23份；所述固体原料B的具体成分为氧化钙147份、铝矾土19份、偏高岭土35份、碳酸钙5份、膨胀剂120份，以及足量水。3.根据权利要求1或2所述一种混凝土裂缝自修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在水中依次按重量配比加入纤维素纤维、壳聚糖、环氧丙烷，搅拌制成浑浊液，将其装入避光密封罐中，即得液体原料A；（2）依次按重量配比依次向混合氧化钙、铝矾土、偏高岭土、碳酸钙、膨胀剂，再将混合物加入水中，待其在水中混合均匀后，进行挤压脱水干燥，得到含水率不超过15%的湿料；（3）将步骤（2）获得的湿料加入压片模具中，利用压片机制取粒径为2~5mm的圆片颗粒，即为固体原料坯料；（4）将步骤（3）制得的原料坯料浸入溶解有聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液中，然后取出，室温放置3~5min，即得固体原料B。4.根据权利要求3所述一种混凝土裂缝自修复剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉美，米尔科格鲁伯，贾二鹏，倪涛，
申请(专利权)人：四川砼道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：