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纖維復合材料補強和保護混凝土的方法

文檔序號:2447916閱讀:311來源:國知局
纖維復合材料補強和保護混凝土的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維復合材料補強和保護混凝土的方法,在混凝土構件表面粘貼膠粘劑-纖維片材增強材料層,包括以下步驟:(1)對混凝土構件表面進行粗糙處理;(2)將無機膠粘劑與有機樹脂混合制成膠粘劑;(3)在處理好的混凝土構件表面涂抹一層膠粘劑;(4)將纖維片材粘貼在的膠粘劑上;(5)將纖維片材鋪平、壓實后再在纖維片材外表面涂刷一層膠粘劑。本發(fā)明提高了混凝土的抗折強度和沖擊韌性,對混凝土結構的內部材料起到補強和保護作用,可以延長混凝土的使用壽命。增強材料層耐高溫性能好,壽命長、安全、環(huán)保,具有較好的相容性。本發(fā)明施工簡便,便于在工程建設和加固中推廣應用,具有良好的經濟效益。
【專利說明】纖維復合材料補強和保護混凝土的方法
[【技術領域】]
[0001]本發(fā)明涉及混凝土補強,尤其涉及一種纖維復合材料補強和保護混凝土的方法。
[【背景技術】]
[0002]混凝土的耐久性已成為建筑結構的重要問題,大量的混凝土由于結構劣化需要修復、加固、補強而耗費巨大的資金?;炷两Y構在服役過程中由于受到荷載與各種環(huán)境腐蝕介質共同作用,而逐漸發(fā)生結構劣化,導致出現(xiàn)裂紋,裂縫,甚至破壞,從而降低混凝土結構物的安全性,縮短使用壽命。為了及時修復劣化的混凝土結構,保證其使用的安全性,延長其使用壽命,必須對劣化的混凝土進行修復和補強。目前,混凝土的加固補強多采用表面粘貼纖維增強復合材料,例如碳纖維布與環(huán)氧有機膠構成的纖維增強復合材料(CFRP)。CFRP具有高強、高效、質輕和施工方便的優(yōu)點而得到廣泛應用,形成了比較成熟的技術體系,我國還制定了《混凝土結構加固設計規(guī)范》(GB50367-2006)和《結構加固修復用碳纖維片材》(GB/T21490-2008)。但粘貼用的環(huán)氧類有機膠有如下缺陷,(I)軟化溫度較低,一般多為60?80°C,在高溫和火災下會揮發(fā)出有毒氣體,環(huán)氧基會與人體內的多種基團反應,因此通常被認為是有毒或者致癌物質,這給人們的生命財產安全帶來極大的威脅;(2)在紫外線的照射下會加速老化,嚴重影響粘結性能;(3)與無機類的混凝土材料的彈性模量差距大,在多次熱脹冷縮和濕脹干縮循環(huán)條件下,兩者的變形不協(xié)調,易產生裂縫,因而相容性差。針對這類問題,中國發(fā)明專利申請(CN102351443A,CN201210356357)公開了耐高溫堿礦渣膠凝材料及其制備方法,可在一定程度上解決環(huán)氧類有機膠不耐高溫的問題,但因其施工方法比較繁瑣,不利于工程實際中的推廣應用。
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【發(fā)明內容】
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[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種安全、環(huán)保、壽命長、且施工簡便的纖維復合材料補強和保護混凝土的方法。
[0004]為了解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是,一種纖維復合材料補強和保護混凝土的方法,在混凝土構件表面粘貼膠粘劑-纖維片材增強材料層,施工包括以下步驟:
[0005]( I)對混凝土構件表面進行粗糙處理;
[0006](2)將無機膠凝材料與水混合、攪拌均勻形成無機膠粘劑;將無機膠粘劑與有機樹脂混合制成膠粘劑;
[0007](3)在處理好的混凝土構件表面涂抹一層膠粘劑;
[0008](4)將纖維片材粘貼在的膠粘劑上;
[0009](5)將纖維片材鋪平、壓實、排氣后再在纖維片材外表面涂刷一層膠粘劑。
[0010]以上所述的方法,所述的纖維片材為單向纖維層或者纖維織物層;所述的有機樹脂是不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅酮膠中的一種;所述的無機膠粘劑是磷酸鹽膠凝材料與水的混合物。[0011]以上所述的方法,所述的纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維中的一種或多種的組合。
[0012]以上所述的方法,無機膠粘劑是磷酸鹽膠粘劑,磷酸鹽膠粘劑按重量份,由以下組分組成:
[0013]
【權利要求】
1.一種纖維復合材料補強和保護混凝土的方法,其特征在于,在混凝土構件表面粘貼膠粘劑-纖維片材增強材料層,施工包括以下步驟: (1)對混凝土構件表面進行粗糙處理; (2)將無機膠凝材料與水混合、攪拌均勻形成無機膠粘劑;將無機膠粘劑與有機樹脂混合制成膠粘劑; (3)在處理好的混凝土構件表面涂抹一層膠粘劑; (4)將纖維片材粘貼在的膠粘劑上; (5)將纖維片材鋪平、壓實、排氣后再在纖維片材外表面涂刷一層膠粘劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述的纖維片材為單向纖維層或者纖維織物層;所述的有機樹脂是不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅酮膠中的一種;所述的無機膠粘劑是磷酸鹽膠凝材 料與水的混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述的纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維中的一種或多種的組合。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,無機膠粘劑是磷酸鹽膠粘劑,磷酸鹽膠粘劑按重量份,由以下組分組成:磷酸二氫A100;鎮(zhèn)砂60-80;無機礦物填料0-60;緩凝削4-15;7|c35-55,
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,磷酸鹽膠粘劑按重量份,由以下組分組成:磷酸二氫鹽100;鎂砂65-75;無機礦物填料20-50;緩凝劑5-12;水35-55。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述的緩凝劑重量為鎂砂重量的8%-15%;水的重量為磷酸鹽膠凝材料重量百分比的18-25%。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述的磷酸二氫鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉及磷酸二氫銨中的至少一種,所述的無機礦物填料是粉煤灰、硅灰石粉、高爐礦渣粉、鋼渣粉、高嶺土、偏高嶺土、沸石中的至少一種,所述的緩凝劑是硼砂和硼酸中的至少一種;鎂砂為重燒鎂砂、電熔鎂砂和海水鎂砂中的至少一種,重燒鎂砂、電熔鎂砂或海水鎂砂中的鎂砂含量不小于80%。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,重復步驟(4)和(5),獲得多層纖維片材的膠粘劑-纖維片材增強材料層。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,按重量百分比,在粘劑中有機樹脂占10-30%,無機膠粘劑占70-90 %。
【文檔編號】B32B27/02GK103738000SQ201310684937
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】丁鑄, 李偉文, 隋莉莉, 李大望, 董必欽, 邢鋒 申請人:深圳大學
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