CN108265997A - 一种晶体结晶自愈灌浆方法 - Google Patents

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杨德磊
李晨
杜虎
陈中良
张良
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    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/005—Methods or materials for repairing pavings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明属于建筑工程结构加固技术领域，具体涉及一种晶体结晶自愈灌浆方法。取60~80℃的温水，加入晶体物质，搅拌均匀形成饱和溶液，然后按灌浆料的使用说明给出的灌浆料和水的比例，添加灌浆料并混合搅拌，搅拌至常温状态下，待晶体物质充分结晶后，按现有灌浆方法进行灌浆即可；其中，所述晶体物质为任何易溶于水、不与水泥发生反应且有降温结晶效果的晶体物质。本发明在原有灌浆加固的方式上进行改进，补充原有方式的不足，是对现有加固方式的一种开拓性的补充；本发明设计的方案，采用现有的传统加固所用的灌浆料，但是对施工的方式方法进行改进，以使混凝土达到自愈的效果，延长使用寿命。

Description

一种晶体结晶自愈灌浆方法
技术领域
本发明属于建筑工程结构加固技术领域，具体涉及一种晶体结晶自愈灌浆方法。
背景技术
由于部分建筑物，如桥墩、路面、框架柱、框架梁等结构构件在发生破坏时产生裂缝，所以需要加固处理，延长使用寿命。这些裂缝的形成随着时间的推移具有持久性和延续性，当产生裂缝时，由于原有的加固方式一般采用高强度混凝土或灌浆料或高强度水泥的方式处理，但是由于这些材料强度较高，随着强度的增加反而变脆，致使在对原有裂缝灌浆处理以后随着时间的延续，这些受力构件原有被处理过的裂缝会在加固一段时间后继续扩张。
发明内容
针对原有灌浆加固方式的不足，本发明的目的在于提供一种晶体结晶自愈灌浆方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种晶体结晶自愈灌浆方法：取60~80℃的温水，加入晶体物质，搅拌均匀形成饱和溶液，然后按灌浆料的使用说明给出的灌浆料和水的比例，添加灌浆料并混合搅拌，搅拌至常温状态（但一般不应低于5 ℃）下，待晶体物质充分结晶后，按现有灌浆方法进行灌浆即可；其中，所述晶体物质为任何易溶于水、不与水泥发生反应且有降温结晶效果的晶体物质。
较好地，所述晶体物质为白砂糖。
本发明原理（主要利用晶体溶液降温结晶和颗粒越大表面积越小、反应速度越慢的原理）：灌浆料的最终凝固依靠水泥与水逐渐发生反应，在逐渐降温过程中，晶体物质先形成微小的结晶颗粒，这些微小的结晶颗粒逐渐增长，粘附灌浆料中的水泥颗粒（水泥颗粒控制级别一般在80微米），最终新的晶体析出后表面会包裹一部分水泥颗粒，最终形成结晶体和水泥颗粒混合物，计为浆料颗粒。由于浆料颗粒的半径要比单纯的水泥颗粒的半径要大，因此浆料颗粒的表面积比单纯的水泥颗粒的表面积要小，与水反应时，浆料颗粒的反应速度就比单纯的水泥颗粒的反应速度要慢，因此，在灌浆料的第一次凝固过程（此时完成原有裂缝的第一次灌浆加固）中，浆料颗粒只有位于其表面的水泥与水发生化学反应，浆料颗粒里面的水泥此时还来不及发生反应。随着时间的推移，受力构件原有被处理过的裂缝出现新的裂缝，由于灌浆料凝结后形成的固态承载物本身是有微小间隙的，外界水蒸气可以通过这些间隙重新渗入结构机体，逐渐溶解掉结晶体固体颗粒，并进一步与里层的水泥发生反应，随着反应时间的增长，新出现的裂缝被逐渐重新填充，达到裂缝二次自愈的效果。
本发明在原有灌浆加固的方式上进行改进，补充原有方式的不足，是对现有加固方式的一种开拓性的补充；本发明设计的方案，采用现有的传统加固所用的灌浆料，但是对施工的方式方法进行改进，以使混凝土达到自愈的效果，延长使用寿命。
附图说明
图1：混凝土结构墙体第一次出现裂缝时的宏观结构示意图；
图2：混凝土结构墙体第一次出现裂缝时的微观形态图；
图3：混凝土结构墙体第一次出现裂缝时，灌浆加固的结构示意图；
图4：混凝土结构墙体第一次出现裂缝并灌浆加固后的微观形态图；
图5：混凝土结构墙体第二次出现裂缝时的微观形态图；
图6：混凝土结构墙体第二次出现裂缝并自愈后的微观形态图；
其中，“图2→图4→图5→图6”代表的是一个“从第一次出现裂缝→第二次出现裂缝并自愈”的状态变化过程；
附图标记为：1-混凝土结构墙体，2-一次裂缝，3-灌浆槽，4-胶条，5-浆料颗粒，6-二次裂缝。
具体实施方式
本实施方式以白砂糖为例，但不仅限于白砂糖，应当扩大理解为任何易溶于水、不与水泥发生反应且有降温结晶效果的一类晶体物质；下述的灌浆料购自奥泰利新技术集团有限公司的CGM 高性能水泥基灌浆料。
某小区某户居民在装修拆除承重墙后被责令整改，在采用混凝土补填被拆除的混凝土结构墙体1后，由于施工技术水平所限，补填浇筑的混凝土结构墙体1收缩出现一次裂缝2，如图1、图2所示，并在三个月内连续扩张，严重影响了房屋的居住质量。采用原有的灌浆工艺已经不能满足这种连续裂缝的修补要求。
本发明采用的修补工艺步骤：
1、如图3，在图1的基础上在一次裂缝2表面位置开灌浆槽3，并在混凝土结构墙体1的两侧面用胶条4封口以避免灌浆时灌浆料向外溢流；然后取80 ℃的温水，边搅拌边持续加入白砂糖，直至再加入白砂糖不再溶解，固液分离，所得液相即为均白砂糖的饱和溶液，然后按灌浆料∶水=100∶12.5的质量比，添加灌浆料并混合搅拌，搅拌至常温状态（20 ℃）下，待白沙糖充分结晶后，对准灌浆槽3开始灌浆，完成整个一次裂缝2的灌浆即可；
2、上述步骤完成后在微观层面如图4所示，形成有浆料颗粒5（有大的、有小的，形成机理详见本发明原理部分）；
3、如图5所示，在一段时间后原有被处理过的一次裂缝2持续扩张，形成二次裂缝6，浆料颗粒5通过二次裂缝6与外界空气大面积接触，浆料颗粒5继续与水蒸气结合发生化学反应膨胀，随着时间的推移，浆料颗粒5逐渐消失，并形成如图6所示二次裂缝6愈合后的效果；
4、以上化学反应逐步完成后，整个化学反应周期完成，对二次裂缝6的自愈完成，并不再继续发生化学反应，自愈功能结束。

Claims (2)

1.一种晶体结晶自愈灌浆方法，其特征在于：取60~80℃的温水，加入晶体物质，搅拌均匀形成饱和溶液，然后按灌浆料的使用说明给出的灌浆料和水的比例，添加灌浆料并混合搅拌，搅拌至常温状态下，待晶体物质充分结晶后，按现有灌浆方法进行灌浆即可；其中，所述晶体物质为任何易溶于水、不与水泥发生反应且有降温结晶效果的晶体物质。
2.如权利要求1所述的晶体结晶自愈灌浆方法，其特征在于：所述晶体物质为白砂糖。
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