專利名稱：一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土的維修方法，屬于混凝土建筑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鐵路、公路、水利、海港碼頭等處的建筑，常用到混凝土結(jié)構(gòu)。由混凝土的物理性質(zhì)可知其在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)破損和裂縫，有的裂縫如果繼續(xù)發(fā)展到較深時(shí)，會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)的壽命或發(fā)生危險(xiǎn)。但現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于混凝土的修復(fù)基本上都是采用表面涂料密封、水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂封堵方法。表面涂料密封只能對(duì)混凝土的裂縫表面進(jìn)行密封，涂料的成本不但高并且有如下的缺點(diǎn)難以克服若采用柔性涂料，其由高分子組成，但高分子涂料的耐候性和抗紫外線性均很差，幾乎所有的高分子涂料的涂層在使用2-3年后均變硬開(kāi)裂；如果使用鋼性涂料，其·柔性差難以追蹤混凝土的伸縮同樣容易開(kāi)裂。使用水泥砂漿修復(fù)混凝土?xí)r，由于水泥砂漿是水泥、沙子和水的混合物，沒(méi)有骨料，因此難以承受較大的載荷，并且干燥慢、施工強(qiáng)度也大。另外也難以修補(bǔ)較為細(xì)小的裂縫。使用環(huán)氧樹(shù)脂封堵時(shí)最大的問(wèn)題是成本過(guò)高，環(huán)氧樹(shù)脂的耐候性與耐紫外線性交差。而且在配置環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，對(duì)于固化劑的比例要根據(jù)天氣、溫度來(lái)掌握丙酮或乙二胺的用量，技術(shù)要求過(guò)高，不適宜面積較大的混凝土開(kāi)裂的修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，發(fā)明人針對(duì)改性硫磺或改姓硫磺混凝土的特性進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)如果將改性硫磺進(jìn)行合理的加工處理后，可以簡(jiǎn)單地使用類似金屬焊接的方法或制成油氈式完整牢固地修復(fù)混凝土，借此提出利用改性硫磺對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的維修方法。一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在修復(fù)混凝土?xí)r在修復(fù)混凝土?xí)r將改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿加熱熔化填充破損或發(fā)生龜裂的混凝土，包括將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成焊條狀使用類似金屬焊接方法焊接混凝土或采用將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成油氈式方法包裹混凝土結(jié)構(gòu)加熱修復(fù)方法。優(yōu)選的將所述改性硫磺做成長(zhǎng)方形條狀、顆粒狀、粉末狀或按混凝土破損的形狀及尺寸做成預(yù)制塊放入破損或裂縫之中加熱融化填充或焊接。前述加熱優(yōu)選使用加熱吹風(fēng)器加熱到130_150°C使之溶解流平后停止加熱，冷卻。優(yōu)選的在改性后的硫磺固體中加入樹(shù)脂粉或浙青，加工成油氈式，在修補(bǔ)混凝土?xí)r貼在混凝土損壞或龜裂的表面加熱，使之熱敷在混凝土的表面。改性硫磺與樹(shù)脂粉或浙青的重量比優(yōu)選與樹(shù)脂粉的比例為60 =40,55 45,70 30與浙青的比例為80 20,70 30,60 :40。所述改性硫磺由下述方法制得將硫磺加熱熔解后與改性劑混合，并持續(xù)加熱至120 200°C ;生成改性硫磺，所述改性劑的重量為硫磺重量的2%-40%，所述改性劑為苯乙烯，鄰、間或?qū)ξ患谆揭蚁?，3- 二氫化茚，雙環(huán)戊二烯或二戊烯中的一種或幾種。所述硫磺為天然硫磺，石油精制或天然氣脫硫的硫磺。所述改性劑的重量為所述硫磺重量的3% 30%，改性溫度為160 180°C。優(yōu)選改性劑的重量為所述硫磺重量的5% 10%。所述含改性硫磺砂漿由改性硫磺，無(wú)機(jī)固體粉粒，有機(jī)纖維或礦物纖維，樹(shù)脂、浙青或無(wú)機(jī)粘合劑四種組分組成，其重量比為I :0-0. 6 :0-0. 4 :0-0. 5。所述無(wú)機(jī)固體粉粒為粉煤灰或鋼渣或石英砂或建筑垃圾粉碎渣，所述無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為30目-300目。所述有機(jī)纖維為聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚酯纖維或芳綸纖維；所述礦物纖維為 巖棉，所述有機(jī)纖維或礦物纖維的長(zhǎng)度為O. 5mm一10mm。所述樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或丙烯酸酯。所述改性硫磺，無(wú)機(jī)固體粉粒，有機(jī)纖維或礦物纖維，樹(shù)脂、浙青或無(wú)機(jī)粘合劑的重量比進(jìn)一步優(yōu)選為1 0. 1-0. 5 0. 01-0. 05 0. 05-0. 3。在噴涂含改性硫磺的砂漿前，先噴涂樹(shù)脂層，所述樹(shù)脂層的材料為環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或丙烯酸酯。優(yōu)選的在改性硫磺中加入膨脹阻燃劑。發(fā)明效果本發(fā)明涉及的利用改性硫磺或改性硫磺砂漿在修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)使用的焊接法與油氈式包裹加熱法不需要養(yǎng)護(hù)且速?gòu)?qiáng)、防水、防腐；粘結(jié)強(qiáng)度高、施工簡(jiǎn)單，不受條件限制；成本低廉，使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明的混凝土修復(fù)方法著眼于改性硫磺或改性混凝土的特征上，加熱使其迅速凝結(jié)并在冷卻之后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，由于與混凝土之間的粘結(jié)力強(qiáng)不脫落，而且防腐、防水、防紫外線能力強(qiáng)，是保護(hù)和修復(fù)混凝土的即便捷又效果好的方法。將改性硫磺砂漿焊條或粉末焊接到裂縫后，其強(qiáng)度非常高，特別是摻入了無(wú)機(jī)固體粉粒的修復(fù)，與破損處的接合非常好，粘結(jié)度高，承壓載能力高。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明修復(fù)后的混凝土在2小時(shí)后的抗折強(qiáng)度達(dá)到2-10MPa，抗壓強(qiáng)度20-80MPa，與原混凝土基本融為一體。采用熱融的改性硫磺砂漿預(yù)制成條狀或其他形狀像金屬一樣進(jìn)行焊接，完成后冷至室溫馬上就可以達(dá)到最高強(qiáng)度，不需要養(yǎng)護(hù)，工具簡(jiǎn)單施工方便，防腐效果好、修復(fù)快。在改性后的硫磺固體中加入樹(shù)脂粉或浙青，加工成油氈形狀，其粘接強(qiáng)度高，施工簡(jiǎn)單、不受條件限制，且不受運(yùn)輸過(guò)程的困擾，均勻的貼敷在混凝土表面后，使用熱吹風(fēng)均勻加熱，沒(méi)有磚與磚之間的縫隙且平整光潔。硫磺是易燃物，如果在易燃處進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)為了防火還可以在改性硫磺中加入膨脹阻燃劑，例如聚磷酸銨、三氯氧磷、季戊四醇、三聚氰氨等膨脹阻燃劑，可分解生成泡末狀物質(zhì)，組成隔熱屏障。為了防止燃燒時(shí)的高溫引起滴落或脫落，可加入適量防滴落劑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)施例IA、將天然晶體硫磺S8與改性劑反應(yīng)，改性成為帶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子硫磺、具體方法為在將硫磺加熱到160°C熔化后與硫重量5%的改性劑苯乙烯混合，并持續(xù)加熱生成改性硫磺。B、將步驟A得到的改性硫磺固體粉碎成粉末，做成焊接用粉末，放置到混凝土的裂縫之中用熱吹風(fēng)機(jī)吹溶焊接用粉末后抹平，焊接后的混凝土裂縫與原混凝土吻合，粘合后的裂縫的抗折強(qiáng)度達(dá)到2Mpa以上。改性劑也可以是其它芳香族碳?xì)浠衔?，例如甲基苯乙烯等，也可以是二?屬)碳?xì)浠衔镱惢蛳N類碳?xì)浠衔?，例?，3- 二氫化茚，二聚環(huán)戊二烯，二戊烯，改性劑可以是上述化合物中的一種或兩種以上的結(jié)合。實(shí)施例2 A、與實(shí)施例I中步驟A不同之處在于硫磺采用石油精制或天然氣脫硫的硫磺,改性劑的重量為硫的重量的10%，改性過(guò)程需要將天然硫磺加熱到180°C后與改性劑混合并持續(xù)加熱得到改性硫磺。然后向得到的改性硫磺中混入無(wú)機(jī)固體粉粒粉煤灰，當(dāng)然也可以選用鋼渣或石英砂或建筑垃圾等，主要目的在于增加改性硫磺的強(qiáng)度。無(wú)機(jī)固體粉粒的重量為硫的聚合物重量的30%，無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為50目左右。B、將步驟A得到的改性硫磺固體熱熔時(shí)流入焊條磨具中做成焊棒。用熱吹風(fēng)機(jī)將掉角或調(diào)快的混凝土進(jìn)行對(duì)縫焊接，焊接后的混凝土粘合強(qiáng)度達(dá)到2Mpa以上。實(shí)施例3A、與實(shí)施例2的步驟A不同之處在于改性劑的重量為硫的重量的20% ;無(wú)機(jī)固體粉粒的重量為改性硫磺重量的10%，再此之上加入樹(shù)脂(粉)顆粒30%，使原液帶有彈性及柔性，無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為80目左右。改性硫磺與樹(shù)脂(粉)顆粒和無(wú)機(jī)固體粉粒的重量比為60 30 10 ;還有一種優(yōu)選為50 10 40oB、將步驟A得到的改性硫磺做成柔性油氈式加熱型裹敷體，貼附在混凝土的表面，使用加熱器加熱保護(hù)或修補(bǔ)混凝土表面的龜裂。實(shí)施例4Α、與實(shí)施例2的步驟A不同之處在于改性劑的重量為硫的重量的30%，硫磺加熱熔化溫度為130°C ;無(wú)機(jī)固體粉粒的重量為改性硫磺重量的50%，無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為300目，再加入樹(shù)脂(粉)顆粒20%，膨脹阻燃劑30%，抗滴落劑10%-20%.做成防火型柔性油氈式加熱型裹敷體。B、將步驟A得到的改性硫磺柔性的油氈圍裹在橋墩等處加熱粘貼。實(shí)施例5A、與實(shí)施例2的步驟A不同之處在于改性劑的重量為硫的重量的40% ;無(wú)機(jī)固體粉粒的重量為改性硫磺重量的60%，無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為200目，浙青30%。改性硫磺與浙青和無(wú)機(jī)粉粒的重量比為60 40,70 :30。B、將步驟A得到的改性硫磺柔性的油氈圍裹在橋墩等處加熱粘貼。另外改性硫磺與樹(shù)脂粉的比例為55 45, 70 30與浙青的比例為70 30也是較好的優(yōu)選比例。由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明采用改性硫磺或改性硫磺砂漿制成焊條或各種適配的形狀的預(yù)制件，或油氈式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破損、掉塊、龜裂等能實(shí)現(xiàn)良好的修補(bǔ)保護(hù)效果，各方案的具體添加物質(zhì)和比例可依據(jù)實(shí)際情況在允許的范圍進(jìn)行合理的調(diào)整，但相對(duì)于現(xiàn) 有技術(shù)均能實(shí)現(xiàn)耐候性好、柔性好，強(qiáng)度高的目的，且加工難度及成本均較低，適用范圍廣。
權(quán)利要求
1.一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在修復(fù)混凝土?xí)r將改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿加熱熔化填充破損或發(fā)生龜裂的混凝土，包括將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成焊條狀使用類似金屬焊接方法焊接混凝土或采用將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成油氈式方法包裹混凝土結(jié)構(gòu)加熱的修復(fù)方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于將所述改性硫磺做成長(zhǎng)方形條狀、顆粒狀、粉末狀或按混凝土破損的形狀及尺寸做成預(yù)制塊放入破損或裂縫之中加熱融化填充或焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述加熱為使用加熱吹風(fēng)器加熱到130-150°C使所述改性硫磺或含改性硫磺砂漿溶解流平后停止加熱，冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在改性后的硫磺固體中加入樹(shù)脂粉或浙青加工成油氈式，在修補(bǔ)混凝土?xí)r貼在混凝土損壞或龜裂的表面加熱，使之熱敷在混凝土的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于先將改性硫磺固體研磨成粉狀再加入樹(shù)脂粉或浙青預(yù)制成油氈狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于改性硫磺與樹(shù)脂粉重量比為55 45-70 :30，與浙青的比例為80 20-60 :40。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于改性硫磺與樹(shù)脂粉重量比為60 40,55 45,70 :30，與浙青的比例為80 :20，70 :30，60 :40。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述改性硫磺由下述方法制得將硫磺加熱熔解后與改性劑混合，并持續(xù)加熱至120 2000C，生成改性硫磺，所述改性劑的重量為硫磺重量的2%-40%，所述改性劑為苯乙烯，鄰、間或?qū)ξ患谆揭蚁?，3- 二氫化茚，雙環(huán)戊二烯或二戊烯中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述硫磺為天然硫磺，石油精制或天然氣脫硫的硫磺。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述改性劑的重量為所述硫磺重量的3% 30%，改性溫度為160 180°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述改性劑的重量為所述硫磺重量的5% 10%。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述含改性硫磺砂衆(zhòng)由改性硫磺，無(wú)機(jī)固體粉粒，有機(jī)纖維或礦物纖維，樹(shù)脂、浙青或無(wú)機(jī)粘合劑四種組分組成，其重量比為I :0-0. 6 :0-0. 4 :0-0. 5。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)固體粉粒為粉煤灰或鋼渣或石英砂或建筑垃圾粉碎渣，所述無(wú)機(jī)固體粉粒的細(xì)度為30目-300目。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述有機(jī)纖維為聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚酯纖維或芳綸纖維；所述礦物纖維為巖棉，所述有機(jī)纖維或礦物纖維的長(zhǎng)度為O. 5mm — 10mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或丙烯酸酯。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于所述改性硫磺，無(wú)機(jī)固體粉粒，有機(jī)纖維或礦物纖維，樹(shù)脂、浙青或無(wú)機(jī)粘合劑的重量比為1 O. I-O. 5 :0. Ol-O. 05 :0. 05_0· 3。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在噴涂含改性硫磺的砂漿前，先噴涂樹(shù)脂層，所述樹(shù)脂層的材料為環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或丙烯酸酯。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在改性硫磺中加入膨脹阻燃劑。
全文摘要
一種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫與損壞的修復(fù)方法，其特征在于在修復(fù)混凝土?xí)r將改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿加熱熔化填充破損或發(fā)生龜裂的混凝土，包括將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成焊條狀使用類似金屬焊接方法焊接混凝土或采用將所述改性硫磺固體或含改性硫磺砂漿制成油氈式方法包裹混凝土結(jié)構(gòu)加熱的修復(fù)方法。本發(fā)明不需要養(yǎng)護(hù)且速?gòu)?qiáng)、防水、防腐；粘結(jié)強(qiáng)度高、施工簡(jiǎn)單，不受條件限制；成本低廉，使用壽命長(zhǎng)，是保護(hù)和修復(fù)混凝土的即便捷又效果好的方法。
文檔編號(hào)C04B41/00GK102815966SQ20121028725
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者王丹 申請(qǐng)人:王丹