CN109440949B - 一种用于钢材防锈的磁流体装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于钢材防锈的磁流体装置及方法，它包括磁流体装置，所述磁流体装置包括柔性套，在柔性套的内部包裹有磁流体，所述柔性套的两侧对称设置有卡槽，所述卡槽通过锁紧箍组件将柔性套套装在需要防锈的钢筋外部，所述钢筋浇筑在混凝土的内部，所述钢筋上安装有磁铁块。此装置和方法使用的磁流体防锈漆混合物使用量较少，成本较低，且防锈时长较长，不影响其外观。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于钢材防锈的磁流体装置及方法，属于钢材除锈技术领域，该装置广泛适用于经常遇水的构件、在水中浸泡的构件、锚杆锚索、梁中钢筋和大桥的斜拉索等的防锈。
背景技术
钢筋锈蚀，是引起混凝士结构耐久性不足的主要元素。钢筋锈蚀会导致钢筋截面损失，减小受力钢筋截面面积，降低钢筋与混凝土之间的黏结力。钢筋锈蚀膨胀引起保护层开裂、脱落会进一步减小钢筋混凝士构件的承载面积，大大降低钢筋与混凝土之间的协同工作质量，是危害混凝土结构寿命和安全的主要因素。因此，加强建筑工程中钢筋防锈处理很必要。
钢筋混凝土，被广泛应用于建筑结构中。目前在中国，钢筋混凝土为应用最钢筋混凝土多的一种结构形式，占总数的绝大多数，同时也是世界上使用钢筋混凝土结构最多的地区。而钢筋锈蚀会对破坏混凝土的结构造成损伤，在一些经常进水的构件中，水容易进入钢筋形成离子交换等而破坏钢筋，当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失；梁和混凝土是受弯的构件，中间部分容易弯折开裂，从而产生微小裂纹，水和空气通过该裂纹进入而导致钢筋生锈。锚杆锚索外层涂油，由胶皮包裹从而保护不受破坏，一旦有微小裂纹，后果不堪设想。钢筋一旦生锈会将周围混凝土顶破，如何防止钢筋生锈是让混凝土耐久性特点发挥的最重要条件之一。
常见的钢筋防锈方法有用水泥砂浆或者低标号混凝土加外层塑料薄膜包裹，但其防锈时长短，且影响外观；还可以用防锈剂，但其成本较高。
发明内容
本发明目的是提供一种用于钢材防锈的磁流体装置及方法，此装置和方法使用的磁流体防锈漆混合物使用量较少，成本较低，且防锈时长较长，不影响其外观。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于钢材防锈的磁流体装置，它包括磁流体装置，所述磁流体装置包括柔性套，在柔性套的内部包裹有磁流体，所述柔性套的两侧对称设置有卡槽，所述卡槽通过锁紧箍组件将柔性套套装在需要防锈的钢筋外部，所述钢筋浇筑在混凝土的内部，所述钢筋上安装有磁铁块。
所述锁紧箍组件包括锁紧箍，所述锁紧箍与锁紧螺母相配合，并将柔性套规定在钢筋上。
所述磁流体采用带有磁性的疏水材料制成。
所述柔性套为高分子弹性材料制成，厚度在0.5mm~3mm之间。
所述柔性套采用橡胶或聚四氟乙烯材料制成。
采用任意一项所述用于钢材防锈的磁流体装置对在建的构筑物的构建内部钢筋防锈的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepA1：采用弹性材料制作柔性套；
StepA2：向柔性套内部填充磁流体或磁流体与防锈漆混合物，填充完成之后将两端接口用锁紧箍组件封住防止磁流体溢出，进而形成磁流体装置；
StepA3：将已经做好防锈处理的钢筋摆放平整，然后在磁流体装置两侧安放两块磁铁块，使内部磁流体或磁流体与防锈漆混合物吸附在柔性套内壁两侧，再将该装置两端锁紧箍组件拧开，使其穿过钢筋，到达指定位置后，采用锁紧箍组件将其两端接口封住，重复该步骤使每根使用的钢筋上都安装有磁流体装置；
StepA4：所有的钢筋安装磁流体装置后，利用该钢筋制作梁、板、柱的钢筋笼，在施工现场附近选择较平整的场地加工钢筋笼，钢筋笼的制作过程和传统方法一致，钢筋笼尺寸根据设计要求而定；
StepA5：依据传统方法将制作完成的钢筋笼拼装成梁、板、柱的形状，吊装时注意钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求；在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠；
StepA6：依据现有梁、板、柱的模版施工方法完成支模工序，模板铺完后，应认真检查支架是否牢固并将模板面清扫干净，模板施工完成后便开始混凝土的浇筑并对其养护。
采用任意一项所述用于钢材防锈的磁流体装置对现已出现裂纹的梁、板、柱结构的内部钢筋或构件破坏裸露在外的钢筋防锈方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepB 1：首先找到构件出现裂纹或构件破坏钢筋裸露在外的区域，然后在距离裂纹区域50cm-60cm处的中间位置采用记号笔做好标记；
StepB2：运用手动式钻孔机在标记位置钻孔，孔径为4cm-6cm，钻孔长度为混凝土厚度，钻孔完成后，利用混凝土透视仪将磁铁块沿着孔洞伸入混凝土内部钢筋位置，并且小孔采用磁棒封堵，该磁棒的一端与磁铁块相接，最后外层采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面，并用水砂纸打磨，找平；
StepB 3：磁铁块安放完成将构件内部钢筋磁化后，在构件出现裂纹的区域配合混凝土透视仪找到其内部钢筋准确位置，采用针管注射器将针头沿着裂纹向构件内部钢筋注射磁流体或磁流体与防锈漆混合物，这样磁流体在磁力作用下依附在钢筋表面，有效防止钢筋锈蚀，从而保证构件稳定；
StepB 4：对裸露在外的钢筋注射磁流体后，在其表面包裹一层橡胶薄膜并用扎带或钢丝将其固定在钢筋上，完成后用混凝土将构件破坏区域修补；
StepB 5：注射磁流体完成后，对构件表面采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面并打磨、找平。
本发明有如下有益效果：
1、本发明方法所用磁流体不仅在开始时有效防止钢材遭受锈蚀，而且使用阶段在受到外部荷载构件内部钢筋出现裂纹时，磁流体能迅速填充钢筋裂纹区域，增加钢筋的耐久性，可延长钢筋混凝土结构的使用寿命，保证构造物稳定性。
2、构件在承受过大外部荷载致使磁流体装置破坏时，其内部磁流体在磁力作用下依然能牢牢依附在构件内部钢筋上，而且构件承受过大外部荷载导致构件混凝土与内部钢筋出现搓动，有些许孔隙产生，磁流体能迅速填充该孔隙区域，保证构件内部密实，更好的抵御外部荷载，磁流体本身是一种非牛顿流体，一定程度上能均化外力，达到减载的效果。
3、在钢筋混凝土结构中，磁流体能渗透至需保护的钢筋表面，将钢筋包裹，以防止锈蚀物质的侵入。
4、当采用磁流体装置内部是磁流体与防锈漆混合物时，防锈漆附着在磁流体表面，达到防锈双重保护效果。
5、本发明所用磁流体精度要求不高，较为经济且使用简单，施工方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为磁流体装置剖面示意图。
图2为扣环装置示意图。
图3为支模后装有磁流体装置的钢筋示意图。
图4为支模后装有磁流体装置的钢筋剖面图。
图5为构件注射磁流体示意图。
图中：磁流体1、柔性套2、卡槽3、铁片4、螺母5、钢筋6、模板7、磁流体装置8、磁铁块9、磁棒10、针管注射器11、混凝土透视仪12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
请参阅图1-5，一种用于钢材防锈的磁流体装置，它包括磁流体装置8，所述磁流体装置8包括柔性套2，在柔性套2的内部包裹有磁流体1，所述柔性套2的两侧对称设置有卡槽3，所述卡槽3通过锁紧箍组件将柔性套2套装在需要防锈的钢筋6外部，所述钢筋6浇筑在混凝土的内部，所述钢筋6上安装有磁铁块9。通过采用上述结构的磁流体装置能够用于混凝土内部钢材的开裂构件或者遇水钢材构件等进行一种防锈及修补，因为磁流体本身可以迅速的吸附上磁化处理后的钢材开裂构件，从而阻断与水或者空气的接触。这样的方法用在一些构筑物钢材的防锈或修补，以及对于一些重要梁构建中间产生的微小裂纹，其效果防锈也极其重要。同时还可以用于一些锚杆锚索的关键部位的防锈处理，那么在这些部位可以设置一些磁化层或者是进行局部的磁化处理，从而增强这种磁流体的保障效果。这种保证效果可以在最初进行构件设计的时候就加入，也可以在出现了部分的问题之后进行修复时进行针对性的加固以及流体的相关的修复的方式和装置以及修护技术。
进一步的，所述锁紧箍组件包括锁紧箍4，所述锁紧箍4与锁紧螺母5相配合，并将柔性套2规定在钢筋6上。通过采用上述结构的锁紧箍组件能够将柔性套2锁紧固定在钢筋6上，进而大大的提高了其组装效率。
进一步的，所述磁流体1采用带有磁性的疏水材料制成。具有不亲水的特性，不容易分解，从而阻断外界水分进入，能够长期保护钢筋不被锈蚀，所用磁流体精度要求不高，达到经济又稳定的目的。还有可以改变磁流体的性质使其能与防锈液体混合形成磁流体防锈液体混合物，在将钢筋6被磁铁块9磁化后，磁流体防锈液体混合物能同时被磁化，然后风化硬化，形成的磁流体防锈漆混合物即为有磁性的防锈液体，吸附在钢筋表面达到双重防锈的效果。
进一步的，所述柔性套2为高分子弹性材料制成，厚度在0.5mm~3mm之间。且有弹性，不易老化，如橡胶、聚四氟乙烯等，其强度要求不用过高。
实施例2：
采用任意一项所述用于钢材防锈的磁流体装置对在建的构筑物的构建内部钢筋防锈的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepA1：采用弹性材料制作柔性套2；
StepA2：向柔性套2内部填充磁流体1或磁流体与防锈漆混合物，填充完成之后将两端接口用锁紧箍组件封住防止磁流体1溢出，进而形成磁流体装置8；
StepA3：将已经做好防锈处理的钢筋6摆放平整，然后在磁流体装置8两侧安放两块磁铁块9，使内部磁流体或磁流体与防锈漆混合物吸附在柔性套2内壁两侧，再将该装置两端锁紧箍组件拧开，使其穿过钢筋，到达指定位置后，采用锁紧箍组件将其两端接口封住，重复该步骤使每根使用的钢筋6上都安装有磁流体装置8；
StepA4：所有的钢筋6安装磁流体装置8后，利用该钢筋制作梁、板、柱的钢筋笼，在施工现场附近选择较平整的场地加工钢筋笼，钢筋笼的制作过程和传统方法一致，钢筋笼尺寸根据设计要求而定；
StepA5：依据传统方法将制作完成的钢筋笼拼装成梁、板、柱的形状，吊装时注意钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求；在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠；
StepA6：依据现有梁、板、柱的模版施工方法完成支模工序，模板铺完后，应认真检查支架是否牢固并将模板面清扫干净，模板施工完成后便开始混凝土的浇筑并对其养护。
实施例3：
采用任意一项所述用于钢材防锈的磁流体装置对现已出现裂纹的梁、板、柱结构的内部钢筋或构件破坏裸露在外的钢筋防锈方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepB 1：首先找到构件出现裂纹或构件破坏钢筋裸露在外的区域，然后在距离裂纹区域50cm-60cm处的中间位置采用记号笔做好标记；
StepB2：运用手动式钻孔机在标记位置钻孔，孔径为4cm-6cm，钻孔长度为混凝土厚度，钻孔完成后，利用混凝土透视仪12将磁铁块9沿着孔洞伸入混凝土内部钢筋位置，并且小孔采用磁棒10封堵，该磁棒10的一端与磁铁块9相接，最后外层采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面，并用水砂纸打磨，找平；
StepB 3：磁铁块9安放完成将构件内部钢筋6磁化后，在构件出现裂纹的区域配合混凝土透视仪12找到其内部钢筋6准确位置，采用针管注射器11将针头沿着裂纹向构件内部钢筋6注射磁流体1或磁流体与防锈漆混合物，这样磁流体在磁力作用下依附在钢筋6表面，有效防止钢筋锈蚀，从而保证构件稳定；
StepB 4：对裸露在外的钢筋6注射磁流体1后，在其表面包裹一层橡胶薄膜并用扎带或钢丝将其固定在钢筋上，完成后用混凝土将构件破坏区域修补；
StepB 5：注射磁流体1完成后，对构件表面采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面并打磨、找平。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.采用磁流体装置对在建的构筑物构件内部钢筋防锈的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepA1：采用弹性材料制作柔性套（2）；
StepA2：向柔性套（2）内部填充磁流体（1）或磁流体与防锈漆混合物，填充完成之后将两端接口用锁紧箍组件封住防止磁流体（1）溢出，进而形成磁流体装置（8）；
StepA3：将已经做好防锈处理的钢筋（6）摆放平整，然后在磁流体装置（8）两侧安放两块磁铁块（9），使内部磁流体或磁流体与防锈漆混合物吸附在柔性套（2）内壁两侧，再将该装置两端锁紧箍组件拧开，使其穿过钢筋，到达指定位置后，采用锁紧箍组件将其两端接口封住，重复该步骤使每根使用的钢筋（6）上都安装有磁流体装置（8）；
StepA4：所有的钢筋（6）安装磁流体装置（8）后，利用该钢筋制作梁、板、柱的钢筋笼，在施工现场附近选择较平整的场地加工钢筋笼，钢筋笼的制作过程和传统方法一致，钢筋笼尺寸根据设计要求而定；
StepA5：依据传统方法将制作完成的钢筋笼拼装成梁、板、柱的形状，吊装时注意钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求；在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠；
StepA6：依据现有梁、板、柱的模版施工方法完成支模工序，模板铺完后，应认真检查支架是否牢固并将模板面清扫干净，模板施工完成后便开始混凝土的浇筑并对其养护；
所述磁流体装置，它包括磁流体装置（8），所述磁流体装置（8）包括柔性套（2），在柔性套（2）的内部包裹有磁流体（1），所述柔性套（2）的两侧对称设置有卡槽（3），所述卡槽（3）通过锁紧箍组件将柔性套（2）套装在需要防锈的钢筋（6）外部，所述钢筋（6）浇筑在混凝土的内部，所述钢筋（6）上安装有磁铁块（9）。
2.根据权利要求1所述的采用磁流体装置对在建的构筑物构件内部钢筋防锈的方法，其特征在于：所述锁紧箍组件包括锁紧箍（4），所述锁紧箍（4）与锁紧螺母（5）相配合，并将柔性套（2）规定在钢筋（6）上。
3.根据权利要求1所述的采用磁流体装置对在建的构筑物构件内部钢筋防锈的方法，其特征在于：所述磁流体（1）采用带有磁性的疏水材料制成。
4.根据权利要求1所述的采用磁流体装置对在建的构筑物构件内部钢筋防锈的方法，其特征在于：所述柔性套（2）为高分子弹性材料制成，厚度在0.5mm~3mm之间。
5.根据权利要求1所述的采用磁流体装置对在建的构筑物构件内部钢筋防锈的方法，其特征在于：所述柔性套（2）采用橡胶或聚四氟乙烯材料制成。
6.采用权利要求1-5任意一项所述用于钢材防锈的磁流体装置对现已出现裂纹的梁、板、柱结构的内部钢筋或构件破坏裸露在外的钢筋防锈方法，其特征在于，它包括以下步骤：
StepB 1：首先找到构件出现裂纹或构件破坏钢筋裸露在外的区域，然后在距离裂纹区域50cm-60cm处的中间位置采用记号笔做好标记；
StepB2：运用手动式钻孔机在标记位置钻孔，孔径为4cm-6cm，钻孔长度为混凝土厚度，钻孔完成后，利用混凝土透视仪（12）将磁铁块（9）沿着孔洞伸入混凝土内部钢筋位置，并且小孔采用磁棒（10）封堵，该磁棒（10）的一端与磁铁块（9）相接，最后外层采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面，并用水砂纸打磨，找平；
StepB 3：磁铁块（9）安放完成将构件内部钢筋（6）磁化后，在构件出现裂纹的区域配合混凝土透视仪（12）找到其内部钢筋（6）准确位置，采用针管注射器（11）将针头沿着裂纹向构件内部钢筋（6）注射磁流体（1）或磁流体与防锈漆混合物，这样磁流体在磁力作用下依附在钢筋（6）表面，有效防止钢筋锈蚀，从而保证构件稳定；
StepB 4：对裸露在外的钢筋（6）注射磁流体（1）后，在其表面包裹一层橡胶薄膜并用扎带或钢丝将其固定在钢筋上，完成后用混凝土将构件破坏区域修补；
StepB 5：注射磁流体（1）完成后，对构件表面采用石膏粉、白乳胶或乳胶漆粉刷表面并打磨、找平。
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Effective date of registration: 20201204 Address after: 402760 No. 92 Donglin Avenue, Biquan Street, Bishan District, Chongqing (No. 52 Factory Building) Patentee after: Chongqing high tech Industry Research Institute Co.,Ltd. Address before: Unit 2414-2416, main building, no.371, Wushan Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee before: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd. Effective date of registration: 20201204 Address after: Unit 2414-2416, main building, no.371, Wushan Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd. Address before: 443002, 8, University Road, Xiling District, Hubei, Yichang Patentee before: CHINA THREE GORGES University |
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Effective date of registration: 20210707 Address after: 402760 No.8, Shuangxing Avenue, Biquan street, Bishan District, Chongqing Patentee after: Chongqing frexi Energy Saving Technology Development Co.,Ltd. Address before: 402760 No.92 Donglin Avenue, Biquan street, Bishan District, Chongqing Patentee before: Chongqing high tech Industry Research Institute Co.,Ltd. |
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