一種耐久性好的智能混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐久性好的智能混凝土，按照重量份的原料包括：硅酸鹽水泥27?38份、硅灰8.5?9.5份、石英砂0?8份、細砂39?41份、金屬纖維5.5?8份、高效減水劑0.5?1份、水5.5?8份。本發(fā)明在現(xiàn)時的混凝土原有的組分基礎上復合智能型組分，使混凝土材料具有自感知和記憶、自適應、自修復和超度抗強特性的多功能材料，能夠?qū)崿F(xiàn)工程材料性能的大跨越，具有超高的耐久性和超高的力學性能，能夠有效的抵御地震和防御鉆地炸彈、導彈精確打擊等；本發(fā)明耐久性好，適當配筋后其力學性能接近剛結(jié)構(gòu)，同時具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能，適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)和薄壁結(jié)構(gòu)，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。
【專利說明】
一種耐久性好的智能混凝土
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土建筑材料，具體是一種耐久性好的智能混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代建筑向大跨、高層的發(fā)展，為縮小結(jié)構(gòu)斷面、減輕結(jié)構(gòu)自重、提高保溫隔熱等性能，輕質(zhì)、高強、多功能、耐久、抗災、可持續(xù)發(fā)展的建筑材料己成為土木工程界的重要研究課題，也是現(xiàn)代混凝土技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
[0003]另外，混凝土結(jié)構(gòu)由于在長期的使用過程中以及周圍復雜環(huán)境的影響下，會不可避免地產(chǎn)生微小開裂和局部損傷，輕者會減少結(jié)構(gòu)的使用壽命，重者則危及結(jié)構(gòu)的安全。多年來，人們對原材料、配合比、外加劑、制造工序、澆搗方法和養(yǎng)護工藝等方面加以研究和改進，并取得了很大的成果，但是這些方法并未從根本上改變混凝土的性能弱點。因此，對在役結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂紋和損傷進行及時有效的修復成為我們關(guān)心的主要問題。由于地震、風荷載、沖擊波等其它原因所造成的宏觀破壞，我們可以通過肉眼發(fā)現(xiàn)并用傳統(tǒng)的手工修復方式(計劃修復和事后修復)對裂紋進行修復。但是在實際的混凝土工程結(jié)構(gòu)中，存在許多微小裂紋，比如基體的微開裂等，這些微觀范圍的損傷由于探測技術(shù)的局限性有可能探測不至IJ。因此，要想對這些探測不到的裂紋和損傷進行修復，就變得非常困難，甚至不可能，但是如果這些裂紋或損傷不能得到及時有效的修復，不但會影響結(jié)構(gòu)的正常使用性能和縮短使用壽命，而且還有可能由此引發(fā)宏觀裂縫并導致結(jié)構(gòu)脆性斷裂，產(chǎn)生嚴重的災難性事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好、具備自修復功能的耐久性好的智能混凝土，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種耐久性好的智能混凝土，按照重量份的原料包括:硅酸鹽水泥27-38份、硅灰8.5-9.5份、石英砂0-8份、細砂39-41份、金屬纖維5.5_8份、高效減水劑0.5_1份、水5.5_8份。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:所述耐久性好的智能混凝土，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥30-35份、硅灰8.8-9.2份、石英砂2-6份、細砂39.5-40.5份、金屬纖維6.2-7.2份、高效減水劑0.6-0.9份、水6.2-7.2份。
[0007]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述耐久性好的智能混凝土，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥32份、硅灰9份、石英砂4份、細砂40份、金屬纖維6.7份、高效減水劑0.75份、水6.7份。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在現(xiàn)時的混凝土原有的組分基礎上復合智能型組分，使混凝土材料具有自感知和記憶、自適應、自修復和超度抗強特性的多功能材料，能夠?qū)崿F(xiàn)工程材料性能的大跨越，具有超高的耐久性和超高的力學性能，能夠有效的抵御地震和防御鉆地炸彈、導彈精確打擊等;本發(fā)明耐久性好，適當配筋后其力學性能接近剛結(jié)構(gòu)，同時具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能，適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫等)和薄壁結(jié)構(gòu)，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0010]實施例1
一種耐久性好的智能混凝土，按照重量份的原料包括:硅酸鹽水泥27-38份、硅灰8.5-9.5份、石英砂0-8份、細砂39-41份、金屬纖維5.5_8份、高效減水劑0.5_1份、水5.5_8份。
[0011]所述耐久性好的智能混凝土，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥30-35份、硅灰8.8-9.2份、石英砂2-6份、細砂39.5-40.5份、金屬纖維6.2-7.2份、高效減水劑0.6-0.9份、水6.2-7.2份。
[0012]所述耐久性好的智能混凝土，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥32份、硅灰9份、石英砂4份、細砂40份、金屬纖維6.7份、高效減水劑0.75份、水6.7份。
[0013]利用本發(fā)明還可以制備得到損傷自診斷混凝土、碳纖維智能混凝土、光纖智能混凝土、壓電智能混凝土、自修復智能混凝土、自調(diào)節(jié)智能混凝土、溫度自控智能混凝土、反射與吸收電磁波的智能混凝土，所述損傷自診斷混凝土是在本發(fā)明中復合導電、傳感器等其他材料組分，使混凝土本身具備自診斷和自感知功能，常用智能材料組分:聚合物類、碳類、金屬類和光纖等。主要分為碳纖維智能混凝土、光纖智能混凝土、壓電智能混凝土，分別利用碳纖維、光纖、壓電元件對電、光、振動等外界作用的敏感性實現(xiàn)混凝土的自診斷;所述碳纖維智能混凝土是一定形狀、尺寸和摻量的短切碳纖維摻入到本發(fā)明材料中，可以使混凝土具有自感知內(nèi)部應力、應變和操作程度的功能，根據(jù)纖維混凝土的這一特性，通過測試碳纖維混凝土所處的工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的在線監(jiān)測；所述光纖智能混凝土是利用光在光纖傳輸過程中受溫度、壓力等外界因素對光強度、相位、頻率、偏振態(tài)等光波量的影響規(guī)律而開發(fā)的一種傳感技術(shù)，在本發(fā)明制備的混凝土結(jié)構(gòu)的埋入光纖傳感器或其陣列，探測混凝土在碳化以及受載過程中內(nèi)部應力、應變變化，并對由于外力、疲勞等產(chǎn)生的變形、裂紋;所述壓電智能混凝土是將壓電敏感元件(如壓電石英、壓電陶瓷)按一定的排列方式埋入本發(fā)明制備的混凝土中，并形成陣列網(wǎng)絡，壓電敏感元件可將結(jié)構(gòu)內(nèi)的應力、應變變化轉(zhuǎn)換成電信號輸出，從而實現(xiàn)混凝土材料結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)測，當混凝土構(gòu)件承受動力荷載作用時，可直接埋入壓電傳感器以實時監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化;所述自修復智能混凝土是模仿動物的骨組織結(jié)構(gòu)受創(chuàng)傷后的再生、恢復機理，采用修復膠粘劑和混凝土材料相復合的方法，對材料損傷破壞具有自修復和再生的功能，恢復甚至提高材料性能的一種新型復合材料，其原理為在本發(fā)明制備的混凝土中內(nèi)置充滿粘結(jié)劑的空心纖維管、空心膠囊、多孔纖維網(wǎng)，當纖維管等受拉破裂后，粘結(jié)劑流入混凝土裂縫中實現(xiàn)自愈合;所述自調(diào)節(jié)智能混凝土是在本發(fā)明制備的混凝土中復合具有驅(qū)動功能的智能材料，可使混凝土具有自調(diào)節(jié)能力，以提高結(jié)構(gòu)抗御地震、強風等各種環(huán)境作用的能力，常見的驅(qū)動功能材料包括形狀記憶合金(SMA)、電流變/磁流變體(ER/MR)等;所述溫度自控智能混凝土的原理是溫度變化引起電阻變化(溫阻性)及碳纖維混凝土內(nèi)部的溫差會產(chǎn)生電位差的熱電性，可將碳纖維混凝土制成熱電偶，埋入本發(fā)明制備的混凝土結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)監(jiān)控混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和建筑物周圍環(huán)境的溫度分布及變化、大體積混凝土的溫度自監(jiān)控、有溫控和火災預警要求的智能混凝土結(jié)構(gòu)、機場跑道、橋梁、道路路面等自動融雪和除冰、寒冷地區(qū)混凝土墻體升溫以及房屋采暖;所述反射與吸收電磁波的智能混凝土是在本發(fā)明混凝土中加入導電增強介質(zhì)諸如短切碳纖維，鋼纖維制成的智能混凝土能夠吸收和吸收電磁輻射，利用智能混凝土的這種特性可以研制EMI防護罩。對碳纖維微絲經(jīng)臭氧處理后在摻入混凝土中，不但能提高混凝土反射電磁波的能力，而且可以提高混凝土的抗拉強度，采用這種混凝土作為車道兩側(cè)導航標記，可實現(xiàn)自動化高速公路的導航。汽車上的電磁波發(fā)射器向車道兩側(cè)的導航標記發(fā)射電磁波，經(jīng)過反射，由汽車上的電磁波接收器接收，再通過汽車上的電腦系統(tǒng)進行處理，即可判斷并控制汽車的行駛線路。采用這種混凝土作導航標記，其成本低，可靠性好，準確度高。
[0014]本發(fā)明在現(xiàn)時的混凝土原有的組分基礎上復合智能型組分，使混凝土材料具有自感知和記憶、自適應、自修復和超度抗強特性的多功能材料，能夠?qū)崿F(xiàn)工程材料性能的大跨越，具有超高的耐久性和超高的力學性能，能夠有效的抵御地震和防御鉆地炸彈、導彈精確打擊等;本發(fā)明耐久性好，適當配筋后其力學性能接近剛結(jié)構(gòu)，同時具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能，適合用于大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)(軍事工程、銀行金庫等)和薄壁結(jié)構(gòu)，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境。
[0015]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種耐久性好的智能混凝土，其特征在于，按照重量份的原料包括:硅酸鹽水泥27-38份、硅灰8.5-9.5份、石英砂0-8份、細砂39-41份、金屬纖維5.5_8份、高效減水劑0.5_1份、水5.5-8份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐久性好的智能混凝土，其特征在于，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥30-35份、硅灰8.8-9.2份、石英砂2-6份、細砂39.5-40.5份、金屬纖維6.2-7.2份、高效減水劑0.6-0.9份、水6.2-7.2份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐久性好的智能混凝土，其特征在于，按照重量百分比的原料包括:硅酸鹽水泥32份、硅灰9份、石英砂4份、細砂40份、金屬纖維6.7份、高效減水劑0.75份、水6.7份。
【文檔編號】C04B18/14GK105837114SQ201610176403
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】馬宗才
【申請人】四川錦順興新材料科技有限公司