CN1752382A

CN1752382A - 混凝土裂缝的修复方法及其修复装置

Info

Publication number: CN1752382A
Application number: CN 200510094636
Authority: CN
Inventors: 蒋林华; 储洪强
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-03-29

Abstract

本发明涉及的是混凝土裂缝的修复方法及其修复装置，混凝土裂缝修复方法是采用电化学沉积法修复混凝土裂缝；所述的电化学沉积方法是采用ZnSO₄或MgSO₄溶液、其浓度为0.05mol/L～0.25mol/L，浸泡带裂缝的混凝土，施加电流，使混凝土表面的电流密度为0.25A/m²～1A/m²，每5天更换1次电沉积溶液，以使溶液的浓度保持恒定，共进行4～6次。修复装置主要由带裂缝的混凝土、电沉积溶液、难溶性阳极、导线以及电源形成一个串联回路，采用的电沉积溶液具有成本低、稳定、易存放、不污染环境、配制方法简便、易实现；修复装置结构简单、成本低、效果好。既可适用于水环境中混凝土裂缝的修复，又可用来修复陆上混凝土裂缝。

Description

混凝土裂缝的修复方法及其修复装置

技术领域

本发明涉及的是混凝土裂缝的修复方法及其修复装置，属于土木工程材料技术领域。

背景技术

由于水泥混凝土是一种脆性非匀质工程材料，其内部存在大量微细裂缝和不同大小的孔隙，抗拉强度很低，抗裂性很差，所以混凝土结构物很容易产生裂缝，可以说混凝土裂缝几乎是不可避免的。裂缝修补的目的是使结构构件因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复，修补方法和材料主要根据结构的功能要求、开裂原因、裂缝性状、结构重要性和环境条件等因素确定。传统的混凝土裂缝修复技术(结构加固法、表面处理法、灌浆法、填充法等)对水环境中混凝土裂缝的修复存在很大的局限性，而对于裂缝自修复技术，结晶沉淀法在水流很快时CaCO₃沉淀会被溶解和冲洗影响修复，渗透结晶法对大于0.4mm的裂缝自修复效果不佳，而聚合物固化法还有一些关键问题有待解决。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷提出一种既可适用于水环境中混凝土裂缝的修复，又可用来修复陆上混凝土裂缝的修复方法及其修复装置。

本发明的目的是通过下列措施实现的：

混凝土裂缝的修复方法，其特征是采用电化学沉积方法修复混凝土裂缝，所述的电化学沉积方法是采用ZnSO₄或MgSO₄溶液、其浓度0.05mol/L～0.25mol/L，浸泡带裂缝的混凝土，施加电流，使混凝土表面的电流密度为0.25A/m²～1A/m²，每5天更换1次电沉积溶液，以使溶液的浓度保持恒定，共进行4～6次，对带裂缝的混凝土进行修复。

混凝土裂缝的修复装置，其结构是带裂缝的混凝土、电沉积溶液、难溶性阳极、导线以及电源形成一个串联回路，所述的电源采用直流稳压稳流电源，以带裂缝的混凝土中的钢筋作为阴极，采用含Zn²⁺或Mg²⁺的可溶盐作为电沉积溶液，其浓度为0.05mol/L～0.25mol/L，难溶性阳极采用纯度为98％以上的片状钛网板，与带裂缝的混凝土表面的电极距离为20mm～40mm，带裂缝的混凝土表面的电流密度为0.25A/m²～1A/m²。

本发明的有益效果：

带裂缝的混凝土结构采用电化学沉积法修复后，在混凝土的表面、裂缝里以及结构内部生成沉积物，覆盖混凝土表面，愈合混凝土裂缝，填充混凝土内部孔隙，改善混凝土的孔结构，而且沉积物与基体的结合力可达到混凝土的抗拉强度。这些沉积物不仅为混凝土提供了物理保护层，而且也在一定程度上阻止有害物质侵蚀混凝土，可有效的提高混凝土结构的耐久性。该技术适用于水环境中混凝土结构以及传统的修复技术难以奏效或修复成本太高的混凝土结构。本发明提供的电化学沉积方法修复混凝土裂缝采用的电沉积溶液具有成本低、稳定、易存放、不污染环境、配制方法简便、易实现；本发明提供的电化学沉积方法修复混凝土裂缝采用的修复装置结构简单、成本低、效果好。

附图说明

图1是带裂缝混凝土表面的原始图像；

图2、图3是分别采用ZnSO₄、MgSO₄电沉积溶液修复后带裂缝混凝土表面的图像；

图4、图5是分别采用ZnSO₄、MgSO₄电沉积溶液修复后混凝土裂缝处横断面的图像；

图6是用电化学沉积方法修复混凝土裂缝的装置结构示意图；

图中的1是电沉积溶液、2是直流电源、3是钢筋、4是带裂缝的混凝土、5是片状钛网板、dd是电极距离。

具体实施方式

以下结合说明书附图并通过实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1 ZnSO₄电沉积溶液、浓度为0.05mol/L，混凝土表面电流密度0.25A/m²，片状钛网板与混凝土表面的距离20mm。

实施例2 MgSO₄电沉积溶液、浓度为0.05mol/L，混凝土表面电流密度0.25A/m²，片状钛网板与混凝土表面的距离20mm。

实施例3 ZnSO₄电沉积溶液、浓度为0.05mol/L，混凝土表面电流密度1.0A/m²，片状钛网板与混凝土表面的距离20mm。

实施例4 MgSO₄电沉积溶液、浓度为0.05mol/L，混凝土表面电流密度1.0A/m²，片状钛网板与混凝土表面的距离20mm。

对照图6，修复混凝土裂缝装置的结构是带裂缝的混凝土4、电沉积溶液1、难溶性阳极、导线以及电源2形成一个串联回路，所述的电源2采用直流稳压稳流电源，以带裂缝的混凝土4中的钢筋3作为阴极，采用含Zn²⁺或Mg²⁺的可溶盐为电沉积溶液，电沉积溶液浓度为0.05mol/L～0.25mol/L，难溶性阳极采用纯度为98％以上的片状钛网板5，与带裂缝的混凝土4表面的距离为20mm～40mm，带裂缝的混凝土4表面的电流密度0.25A/m²～1A/m²。

采用细集料混凝土试件，尺寸为40mm×40mm×160mm，水泥32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.60，钢筋Φ6mm，预先埋置于混凝土试件中，保护层厚度15mm。试件在标准条件下养护28天后，在NYL-600型压力试验机下施加横向劈裂荷载，则在其纵向中部位置附近产生贯穿裂缝，缝宽0.3mm±0.05mm，为保证沉积物只在裂缝所在面生成，其他面上均涂上硅橡胶。

每5天更换1次电沉积溶液，共处理4次，计20天，取出试件可以发现裂缝均已完全愈合，沿着裂缝将试件横向切开，测出裂缝填充深度分别为8.92mm，5.82mm，4.45mm和4.11mm；将实例1，2中的试件进行碳化试验，电沉积处理后混凝土试件无裂缝处及裂缝处的碳化深度，与未处理的试件相比，龄期7天，14天，21天，28天，35天的碳化深度均有所降低，其中28天龄期无裂缝处的碳化深度分别降低7.36％和8.51％，裂缝处分别降低5％和14.79％；采用COULTER SA3100比表面积和孔径分析仪对每个试件在中部范围内距沉积面5mm，20mm及35mm处取样分析，可以得出实例3中电沉积处理过的混凝土试件距离沉积面5mm以及实例4中电沉积处理过的混凝土试件距离沉积面5mm，20mm处试样总孔体积、各孔径范围内的孔体积及比表面积与未经过电沉积处理的相比均有所下降，而混凝土试件其余范围内的总孔体积及各孔径范围内的孔体积几乎不变。以上实例可看出，带裂缝的混凝土结构经过电化学沉积方法修复后，可改善混凝土的孔结构，提高混凝土结构的耐久性。

Claims

1、混凝土裂缝的修复方法，其特征是采用电化学沉积方法修复混凝土裂缝，所述的电化学沉积方法是采用ZnSO₄或MgSO₄溶液、其浓度0.05mol/L～0.25mol/L，浸泡带裂缝的混凝土，施加电流，使混凝土表面的电流密度为0.25A/m²～1A/m²，每5天更换1次电沉积溶液，以使溶液的浓度保持恒定，共进行4～6次，对带裂缝的混凝土进行修复。

2、混凝土裂缝的修复装置，其特征是由带裂缝的混凝土(4)、电沉积溶液(1)、难溶性阳极、导线以及电源(2)形成一个串联回路，所述的电源(2)采用直流稳压稳流电源，以带裂缝的混凝土(4)中的钢筋(3)作为阴极，采用含Zn²⁺或Mg²⁺的可溶盐作为电沉积溶液(1)，电沉积溶液(1)的浓度为0.05mol/L～0.25mol/L，难溶性阳极采用纯度为98％的片状钛网板(5)，片状钛网板(5)与带裂缝的混凝土(4)表面的电极距离为20mm～40mm。