混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法，包括在高溫火災后的混凝土結(jié)構(gòu)外表面安裝一層吸水材料，在所述吸水材料外表面安裝一層輔助陽極，以混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋為陰極，把輔助陽極浸沒在高堿性電解質(zhì)溶液中，然后在輔助陽極與陰極之間通直流電，在直流電的作用下，高堿性電解質(zhì)溶液向鋼筋周圍的混凝土滲透，從而達到恢復混凝土結(jié)構(gòu)的高pH值的目的。本發(fā)明能夠大幅度延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土修復【技術領域】，具體涉及混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法。
【背景技術】
[0002]目前，針對高溫火災受損混凝土結(jié)構(gòu)的維修技術多是對結(jié)構(gòu)進行補強加固，如增大截面法、置換法、預應力法、粘帖鋼板法、噴射混凝土法、增加鋼支撐法、碳纖維布加固技術等。然而，對于火災后處于隱性或潛在耐久性破壞的影響往往重視不夠。高溫火災給混凝土結(jié)構(gòu)耐久性會帶來很大的問題:高溫下的快速中性化使混凝土內(nèi)部堿性環(huán)境降低；裝修材料高溫下分解產(chǎn)生的HCl和S02等有害氣體與水蒸氣結(jié)合后對混凝土的侵蝕；高溫下混凝土微觀結(jié)構(gòu)變差、孔隙率增大、內(nèi)部貫通裂縫增多。對于高溫火災損傷結(jié)構(gòu)的修復，除了修復后應恢復結(jié)構(gòu)的設計承載能力，允許產(chǎn)生可接受的變形，滿足當?shù)乜拐鹪O防要求外，還應該在設計服役期內(nèi)，使結(jié)構(gòu)具有良好的耐久性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺點與不足，本發(fā)明提供一種混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法，主要針對受損結(jié)構(gòu)耐久性的無損修復。
[0004]本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]一種混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法,在高溫火災后的混凝土結(jié)構(gòu)外表面安裝一層吸水材料，在所述吸水材料外表面安裝一層輔助陽極，以混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋為陰極，把輔助陽極浸沒在高堿性電解質(zhì)溶液中，然后在輔助陽極與陰極之間通直流電，在直流電的作用下，高堿性電解質(zhì)溶液向鋼筋周圍的混凝土滲透，從而達到恢復混凝土結(jié)構(gòu)的高PH值的目的。
[0006]所述輔助陽極具體為鈦網(wǎng)或不銹鋼鋼絲網(wǎng)。
[0007]所述高堿性電解質(zhì)溶液具體為碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
[0008]所述吸水材料具體為高松吸水紙等高吸水、保水材料。
[0009]所述高堿性電解質(zhì)溶液濃度為l_3mol/L。
[0010]本發(fā)明的工作原理:
[0011]如圖1所示，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋表面發(fā)生電解水反應，反應所產(chǎn)生的OH- —部分向陽極發(fā)生電遷移，一部分滯留在鋼筋周圍，滯留的那部分0H_會提高鋼筋周圍混凝土的堿性；同時，在外加電場作用下，高堿性電解質(zhì)溶液會透過混凝土多孔的基體，電滲到已中性化的混凝土基體中，達到使混凝土堿性恢復的目的；另外，濃度差也會使高堿性電解質(zhì)溶液通過擴散作用和毛細管虹吸作用進入到混凝土基體內(nèi)。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]本發(fā)明應用在高溫后損傷的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的修復工程中，尤其是火災后中輕度受損構(gòu)件、無須拆除的混凝土結(jié)構(gòu)，在進行結(jié)構(gòu)的補強加固前，通過再堿化修復，可以提高混凝土的密實性，恢復鋼筋周圍混凝土高堿性環(huán)境，修復損傷結(jié)構(gòu)的耐久性能，大幅度地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，對于近代保護性建筑、隧道工程、橋梁工程以及大體積混凝土結(jié)構(gòu)的維修保護，該方法顯得尤為適合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的電化學原理圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中示出:
[0017]1-鋼筋，2-混凝土，3-高堿性電解質(zhì)溶液，4-鈦網(wǎng)，5-直流電源，6_吸水材料。【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0019]實施例
[0020]本實施例中輔助陽極采用鈦網(wǎng)4，高堿性電解質(zhì)溶液3采用碳酸鈉溶液，吸水材料6采用高松吸水紙。
[0021]如圖2所示:在高溫火災后的混凝土結(jié)構(gòu)外表面安裝一層吸水材料，在吸水材料6外表面固定一層鈦網(wǎng)4，采用直流電源5在輔助陽極與混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋I之間通直流電，在直流電的作用下 ，高堿性電解質(zhì)溶液3向鋼筋I周圍的混凝土 2滲透，恢復鋼筋周圍混凝土的高PH值，具體通電時間視混凝土的受損程度而定，強吸水材料是為了飽有電解液，從而保證通電工作在輔助陽極被浸沒，在直流電的作用下，高堿性電解質(zhì)溶液向鋼筋周圍的混凝土滲透，從而達到恢復混凝土結(jié)構(gòu)的高pH值的目的。
[0022]實施例1:
[0023]尺寸為IOOmmX IOOmmX IOOmm的混凝土立方體試塊，經(jīng)300°C高溫6小時自然冷卻后，置于濃度為lmol/L的碳酸鈉溶液中,施加電流密度為IA.m-2的直流電,進行再堿化修復14天后，混凝土立方體抗壓強度比高溫后的提高了 22.1%, pH值比高溫后的提高了23.5%。
[0024]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土結(jié)構(gòu)高溫火災后的再堿化修復方法，其特征在于，在高溫火災后的混凝土結(jié)構(gòu)外表面安裝一層吸水材料，在所述吸水材料外表面安裝一層輔助陽極，以混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋為陰極，把輔助陽極浸沒在高堿性電解質(zhì)溶液中，然后在輔助陽極與陰極之間通直流電，在直流電的作用下，高堿性電解質(zhì)溶液向鋼筋周圍的混凝土滲透，從而達到恢復混凝土結(jié)構(gòu)的高pH值的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復方法，其特征在于，所述輔助陽極具體為鈦網(wǎng)或不銹鋼鋼絲網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復方法，其特征在于，所述高堿性電解質(zhì)溶液具體為碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復方法，其特征在于，所述吸水材料具體為高松吸水紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的修復方法，其特征在于，所述高堿性電解質(zhì)溶液濃度為l-3mol/L。
【文檔編號】E04G23/02GK103938883SQ201410092290
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】熊焱, 吳迪 申請人:華南理工大學