本發(fā)明涉及混凝土領域,具體涉及一種可自動檢測和修復的自動修復型混凝土及其制備方法。
背景技術:
混凝土是建筑、市政工程等領域最常用的原材料。隨著人口增加和城市化進程加快,我國對混凝土的用量需求不斷增加;這也就導致了對混凝土的主要原材料--骨料的需求量日益增長。傳統(tǒng)混凝土骨料都是采用天然砂石。天然砂石的大量開采,給生態(tài)環(huán)境造成破壞。并且天然砂石是不可再生資源,資源日趨枯竭?,F(xiàn)有混凝土內部的結構受力和損傷檢測難度大,且混凝土在使用的過程中出現(xiàn)損傷時很難修補,對建筑和交通造成不便,同時也大大降低了混凝土的使用壽命。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提出了一種能夠自動檢測,快速自動修復,綜合性能好,加工成本低,結實耐用的自動修復型混凝土及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
優(yōu)選的,一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
優(yōu)選的,一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
優(yōu)選的,上述所述粗骨料為廢棄混凝土粗骨料,所述粗骨料和砂石的粒徑均小于4.50mm;所述碳纖維的長度為5-25mm;所述減水劑為常用氨基磺酸鹽縮合外加劑或聚羧酸型外加劑。
優(yōu)選的,上述所述自動修復添加劑包括以下物質組分,按重量份計:原狀石墨烯或氧化石墨烯50-80份;修復材料100-200份;玻璃纖維40-60份;碳纖維40-60份;壓電陶瓷60-80份;所述修復材料為微珠材料,所述微珠包括芯材和膜材;所述芯材為以下物質中的任意一種或幾種:納米鎳鋁合金、納米鎳鈦合金、氫氧化鈉;所述膜材為聚氧乙烯;所述芯材與膜材的體積比為1-3:1。
優(yōu)選的,所述修復材料微珠的粒徑為5-10mm。
一種自動修復型混凝土的制備方法,包括以下步驟:
(1)水泥、砂石、粗骨料、減水劑、自動修復添加劑和碳纖維充分混合后,加入水混合均勻得到混凝土漿料;
(2)在將混凝土漿料壓制成型的過程中,在混凝土漿料中鋪上3-4層導電網;并在成型后的混凝土的側面設立電源輸入端。
優(yōu)選的,所述導電網上設有多個感應斷裂的檢測點。
本發(fā)明自動修復型混凝土及其制備方法,其有益效果在于:
(1)利用廢棄混凝土作為粗骨料,解決廢棄混凝土掩埋問題,有效利用資源,降低生產成本;
(2)在混凝土中加入了自動修復添加劑,自動修復添加中含有石墨烯、修復材料、玻璃纖維、碳纖維和壓電陶瓷。石墨烯具有良好的導電性能,且玻璃纖維、碳纖維以及壓電陶瓷在具有電性的同時,還能夠堅固混凝土結構,延長使用壽命;
(3)由于自動修復添加劑均具有良好的電性,當混凝土使用舊后出現(xiàn)破裂時,通電即可使修復材料帶電,使材料周圍形成不同的微粒區(qū),微粒根據(jù)所帶電荷的不同進行來回移動,達到自動修復裂痕的效果。
(3)在混凝土層中安裝有導電網,導電網可進一步提高自動修復添加劑的修復功能,同時設有多個感應斷裂的檢測點,可隨時檢測,實現(xiàn)自我修復。
具體實施方式
下面結合具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明。
實施例1
一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
水泥500份;砂石600份;粗骨料1000份;氨基磺酸鹽縮合型減水劑5份;自動修復添加劑500份;碳纖維50份;
其中自動修復添加劑包括以下物質組分,按重量份計:原狀石墨烯或氧化石墨烯80份;修復材料200份;玻璃纖維60份;碳纖維40份;壓電陶瓷80份;修復材料為微珠材料,微珠包括芯材和膜材;芯材為納米鎳鋁合金和納米鎳鈦合金按照1:1混合;膜材為聚氧乙烯;芯材與膜材的體積比為2:1;
粗骨料為廢棄混凝土粗骨料,粗骨料和砂石的粒徑均小于4.50mm;碳纖維的長度為15mm,修復材料微珠的粒徑為10mm。
自動修復型混凝土的制備方法,包括以下步驟:
(1)水泥、砂石、粗骨料、減水劑、自動修復添加劑和碳纖維充分混合后,加入水混合均勻得到混凝土漿料;
(2)在將混凝土漿料壓制成型的過程中,在混凝土漿料中鋪上3-4層導電網;導電網上設有多個感應斷裂的檢測點,并在成型后的混凝土的側面設立電源輸入端。
實施例2
一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
水泥500份;砂石750份;粗骨料800份;氨基磺酸鹽縮合型減水劑10份;自動修復添加劑400份;碳纖維30份;
其中自動修復添加劑包括以下物質組分,按重量份計:原狀石墨烯或氧化石墨烯50份;修復材料200份;玻璃纖維60份;碳纖維60份;壓電陶瓷50份;修復材料為微珠材料,微珠包括芯材和膜材;芯材為納米鎳鋁合金和納米鎳鈦合金按照1:1混合;膜材為聚氧乙烯;芯材與膜材的體積比為2:1;
粗骨料為廢棄混凝土粗骨料,粗骨料和砂石的粒徑均小于4.50mm;碳纖維的長度為15mm,修復材料微珠的粒徑為10mm。
自動修復型混凝土的制備方法,包括以下步驟:
(1)水泥、砂石、粗骨料、減水劑、自動修復添加劑和碳纖維充分混合后,加入水混合均勻得到混凝土漿料;
(2)在將混凝土漿料壓制成型的過程中,在混凝土漿料中鋪上3-4層導電網;導電網上設有多個感應斷裂的檢測點,并在成型后的混凝土的側面設立電源輸入端。
實施例3
一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
水泥400份;砂石650份;粗骨料1000份;氨基磺酸鹽縮合型減水劑5份;自動修復添加劑450份;碳纖維50份;
其中自動修復添加劑包括以下物質組分,按重量份計:原狀石墨烯或氧化石墨烯70份;修復材料200份;玻璃纖維40份;碳纖維50份;壓電陶瓷60份;修復材料為微珠材料,微珠包括芯材和膜材;芯材為納米鎳鋁合金;膜材為聚氧乙烯;芯材與膜材的體積比為2:1;
粗骨料為廢棄混凝土粗骨料,粗骨料和砂石的粒徑均小于4.50mm;碳纖維的長度為20mm,修復材料微珠的粒徑為8mm。
自動修復型混凝土的制備方法,包括以下步驟:
(1)水泥、砂石、粗骨料、減水劑、自動修復添加劑和碳纖維充分混合后,加入水混合均勻得到混凝土漿料;
(2)在將混凝土漿料壓制成型的過程中,在混凝土漿料中鋪上3-4層導電網;導電網上設有多個感應斷裂的檢測點,并在成型后的混凝土的側面設立電源輸入端。
實施例4
一種自動修復型混凝土,包括以下物質組分,按重量份計為:
水泥400份;砂石650份;粗骨料1000份;氨基磺酸鹽縮合型減水劑7份;自動修復添加劑480份;碳纖維40份;
其中自動修復添加劑包括以下物質組分,按重量份計:原狀石墨烯或氧化石墨烯70份;修復材料200份;玻璃纖維45份;碳纖維60份;壓電陶瓷70份;修復材料為微珠材料,微珠包括芯材和膜材;芯材為納米鎳鈦合金;膜材為聚氧乙烯;芯材與膜材的體積比為2:1;
粗骨料為廢棄混凝土粗骨料,粗骨料和砂石的粒徑均小于4.50mm;碳纖維的長度為25mm,修復材料微珠的粒徑為10mm。
自動修復型混凝土的制備方法,包括以下步驟:
(1)水泥、砂石、粗骨料、減水劑、自動修復添加劑和碳纖維充分混合后,加入水混合均勻得到混凝土漿料;
(2)在將混凝土漿料壓制成型的過程中,在混凝土漿料中鋪上3-4層導電網;導電網上設有多個感應斷裂的檢測點,并在成型后的混凝土的側面設立電源輸入端。
以上對本發(fā)明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理;同時,對于本領域的一般技術人員,依據(jù)本發(fā)明實施例,在具體實施方式以及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。