一種表面修復薄層提高混凝土抗沖擊強度的方法技術

一種表面修復薄層提高混凝土抗沖擊強度的方法屬于混凝土結構加固技術領域。本發明專利技術利用聚丙烯腈短纖維和改性環氧樹脂膠粘劑，通過多層涂抹膠粘劑并鋪設短纖維等工序修復混凝土結構表面，以達到增強混凝土結構的抗沖擊強度的效果。該工藝工序簡便，易操作，混凝土結構的抗沖擊性能明顯提高，加固效果優良，穩定性好，擁有較好的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于混凝±結構加固
具體設及一種高強度、高穩定性、工序簡便 快速、可機械化操作的混凝±結構加固技術方法。相比于常規的混凝±結構加固技術方法， 此方法高效、高強、高穩定性的優點滿足混凝±結構加固市場化的要求，具有廣闊的應用前 景。
技術介紹
目前關于混凝±結構加固的技術和相關規范很多，加固工程也比較廣泛。其中加 固的方法大致包括；1)增大截面加固法；2)置換混凝±法；3)外加預應力加固法；4)粘貼 纖維復合材加固法；5)粘貼鋼板加固法；6)增設支點加固法。 上述的加固方法雖然能夠滿足混凝±結構結構性能和抗沖擊性能的指標，但從工 藝和耐久性方面考慮，還存在W下問題，具體如下： 1)容易剝離破壞：粘貼物的端部容易翅開或是粘結膠性能不穩定，在嚴酷環境下 整體性能變差，容易引起粘貼物的剝離破壞； 2)加固材料成本高；纖維布、纖維板和鋼板的成本均高于短纖維的價格； 如施工工藝復雜；粘貼纖維復合材加固法和粘貼鋼板加固法中，纖維復合材和鋼 板的剪裁制作都比較復雜，結構死角難處理；增大截面加固法、外加預應力加固法和增設支 點加固法的施工步驟繁瑣，施工操作水平要求較高，加固質量均較難得到保證； 4)混凝±結構適用性降低：由于表面粘貼纖維布或鋼板，W及增大截面和增設支 點，均不同程度的改變了結構物的外表，加固表觀效果較差，使結構適用性降低。
技術實現思路
[000引本專利技術的目的是解決上述現有的技術問題，創造的應用簡單實用的混凝±結構修 復加固方法，其特征如下： 1.應用表面修復薄層提高混凝±抗沖擊強度的方法，其特征在于： 各組分的品質指標要求如下： 纖維；聚丙締膳短纖維，纖維長度在6?25mm，直徑為0. 010?0. 025mm ;體積為 膠粘劑體積的10 %?30% ; 膠粘劑：利用酪醒胺固化劑和納米娃酸巧粉改性環氧樹脂制備出的膠粘劑；[001引環氧樹脂；型號E-51; 稀釋劑巧酬；滲加量為E51質量的15% ; 酪醒胺固化劑：密度0. 9?1. Ig/cm3,粘度5000mPa. S，總胺值為450+20 KOH mg/ g;滲加量為E51質量的30% ; 填料；細砂，0. 16?1.00mm連續級配，細度模數為1.6,滲量為E51質量的25% ; 納米娃酸巧粉，細度3000目，滲加量為E51質量的15% ;橡膠粉為廢舊汽車輪胎研磨的了 基橡膠顆粒，細度50目，其中丙締膳質量含量為33%，滲加量為E51質量的5% ; 加固施工工藝如下： 混凝±結構表面處理；將混凝±結構表面打磨去掉松動顆粒，并除去浮塵； 膠粘劑配制；首先將丙酬放入E51中攬拌稀釋，再將納米碳酸巧、細砂和橡膠粉放 入，最后放入酪醒胺固化劑，并攬拌液體不少于2min至液體均勻，膠粘劑配制完成； 第一層膠粘劑；用毛刷均勻涂刷混凝±表面的膠粘劑為1 ±0. 3mm厚； 纖維層鋪設；在第一層膠的表面均勻鋪滿短纖維，并將表面磅礙平整； 第二層膠粘劑：在纖維層表面噴灑膠粘劑，使雙層膠粘劑和纖維層的總厚為 3 + 0. 5mm，后磅礙平整表面，使膠粘劑均勻分布； 將經過表面修復的混凝±采取防水措施，在室外環境下養護化W上后用打磨機 將表面處理平整，從而得到表面修復的混凝±結構。 本專利技術很好的豐富了現有的加固方法，從材料的制備和施工工藝上進行了創新， 主要優點如下： 1)加固效果穩定；通過改性的環氧樹脂膠粘劑和混凝±的相容性比較好，流動性 強，避免了死角處理困難等問題。經過多層涂抹，膠粘劑滲入到混凝±里面，能夠和混凝± 本身有很好的粘結，而且短纖維是存在膠粘劑的內部，結構加固密實、耐久性能優良，消除 了加固材料剝離破壞的可能性，加固效果穩定； 2)材料成本降低；此技術由短纖維替代了纖維布和鋼板等加固材料，細砂、橡膠 粉和納米碳酸巧等填料的添加還降低了膠粘劑的成本，且操作方法簡化，施工和材料成本 大大的降低； 3)施工工藝簡單且混凝±的抗沖擊性能提高；工藝工序簡便，易操作，只經過多 層涂抹膠和鋪纖維即可，可W機械化施工；纖維能夠均勻的鋪滿混凝±表面，且粘結膠經過 多次磅礙，能夠滲透進混凝±結構內部，且能充分和纖維融合，整體性能、穩定性能和加固 質量能夠保證，抗沖擊性能很大程度提高；[002引 4)表觀效果好；此加固材料為透明材料，對原有結構表觀審美效果的破壞可忽略 不計，結構適用性不變； 通過上述材料制備和施工工藝方法的革新，可W專利技術出新型的混凝上結構修復加 固工藝。工藝簡便，易操作，且提高混凝±結構的抗沖擊性能好，高效、高強、高穩定性的優 點滿足結構加固市場化的要求，擁有較好的應用前景?！揪唧w實施方式】 實施例子中原材料組成分別如下： 混凝±選用C30商品混凝± ;為達到良好的加固效果，使粘結膠和纖維能夠有效 的粘結一起，膠粘劑選用E-51環氧樹脂、酪醒胺固化劑、丙酬稀釋劑、納米娃酸巧粉、橡膠 粉、細砂和聚丙締膳短纖維。其中，E-51環氧樹脂，23°C時粘度2500mPa. S ;酪醒胺固化 劑，型號T-5,河南天擇實業有限公司，外觀棟紅色透明液體，密度0. 9?1. Ig/cm3,粘度 5000mPa. S，總胺值為450+20 KOH mg/g ;聚丙締膳短纖維的直徑選用了 0. 010mm、0. 015mm 和0. 025mm，纖維長度選用了 6mm、15mm和25mm，纖維的體積滲量為膠粘劑體積的10 %、20 % 和30% ;細砂，0. 16?1. 00mm連續級配，細度模數為1. 6 ;納米娃酸巧粉，細度3000目，碳 酸巧含量99 %，密度2. 7g/cm3;橡膠粉，廢舊汽車輪胎研磨的了基橡膠顆粒，細度50目，丙 締膳含量33%，密度Ig/cm3;結構膠的配比為E-51 ;稀釋劑：固化劑；納米娃酸巧粉：橡膠 粉；細砂=1. 00:0. 15:0. 30:0. 15:0. 05:0. 25,膠粘劑的力學性能；抗拉強度為41MPa，受拉 彈性模量為2620MPa，抗壓強度為75MPa，與混凝±的正拉粘結強度為2.6MPa(混凝±內聚 破壞）。 試驗采用落鍵式沖擊試驗： 試驗分為=組：組1為纖維體積滲量為10 %;組2為纖維體積滲量為20 %;組3為 纖維體積滲量為30%。 試模選用金屬制圓柱體模，尺寸為〇150mm±lmm，高35mm±0. 5mm ;參照《普通 混凝±力學性能試驗方法》（GB/T 50081-2002)制作C30混凝±試塊，混凝±試塊標準條 件下養護28d后，將表面打磨除去松動顆粒和浮塵；將第一層膠均勻涂抹到清理干凈的混 凝±表面，同時將纖維均勻鋪滿到混凝±表面，并用圓柱磅礙平整，第一層膠完全干之后， 再將環氧樹脂噴灑到混凝±表面，并用圓柱磅礙使試件表面平整，在常溫室外環境下養 護化后，用打磨機將試件表面打磨平整；試驗過程參照《環氧樹脂砂漿技術規程》值L/T 5193-2004)執行。 實施例的測試結果如表1?3所示。 表1組1混凝±抗沖擊試驗測試結果【主權項】1.應用表面修復薄層提高混凝±抗沖擊強度的方法，其特征在于： 各組分的品質指標要求如下： 纖維；聚丙締膳短纖維，纖維長度在6?25mm，直徑為0. 010?0. 025mm ;體積為膠粘 劑體積的10 %?30% ; 膠粘劑：利用酪醒胺本文檔來自技高網...

【技術保護點】
應用表面修復薄層提高混凝土抗沖擊強度的方法,其特征在于:各組分的品質指標要求如下:纖維：聚丙烯腈短纖維，纖維長度在6～25mm,直徑為0.010～0.025mm；體積為膠粘劑體積的10％～30％；膠粘劑：利用酚醛胺固化劑和納米硅酸鈣粉改性環氧樹脂制備出的膠粘劑；環氧樹脂：型號E?51；稀釋劑：丙酮；摻加量為E51質量的15％；酚醛胺固化劑：密度0.9～1.1g/cm3,粘度5000mPa·s，總胺值為450+20KOH?mg/g；摻加量為E51質量的30％；填料：細砂，0.16～1.00mm連續級配，細度模數為1.6，摻量為E51質量的25％；納米硅酸鈣粉，細度3000目，摻加量為E51質量的15％；橡膠粉為廢舊汽車輪胎研磨的丁基橡膠顆粒，細度50目，其中丙烯腈質量含量為33％，摻加量為E51質量的5％；加固施工工藝如下：混凝土結構表面處理：將混凝土結構表面打磨去掉松動顆粒，并除去浮塵；膠粘劑配制：首先將丙酮放入E51中攪拌稀釋，再將納米碳酸鈣、細砂和橡膠粉放入，最后放入酚醛胺固化劑，并攪拌液體不少于2min至液體均勻，膠粘劑配制完成；第一層膠粘劑：用毛刷均勻涂刷混凝土表面的膠粘劑為1±0.3mm厚；纖維層鋪設：在第一層膠的表面均勻鋪滿短纖維，并將表面磙碾平整；第二層膠粘劑：在纖維層表面噴灑膠粘劑，使雙層膠粘劑和纖維層的總厚為3±0.5mm，后磙碾平整表面，使膠粘劑均勻分布；將經過表面修復的混凝土采取防水措施，在室外環境下養護6h以上后用打磨機將表面處理平整，從而得到表面修復的混凝土結構。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李悅，劉雄飛，白偉亮，吳淼可，李虹，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11