水泥基材料修复构件的制作方法

1.本发明涉及混凝土结构修复领域，尤其涉及一种水泥基材料修复构件。


背景技术：

2.在地震荷载和疲劳荷载等外界荷载的长期作用下，混凝土结构开裂破坏是不可避免的现象。这不仅会破坏混凝土结构的整体性，还会改变受力条件，致使结构失去设计功能，造成重大安全隐患。常规的修复方法有压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法，这些工作都需要直观的工作面和较大的作业空间，才能保证修复质量。
3.对于混凝土桩基、隧道、坝基等地下工程，与地面上建筑的结构损伤不一样，无法直观的观察其损伤部位，且没有合适的作业空间，常规方法难以实现有效修复。地震发生后，科学合理的修复损伤破坏的混凝土结构具有重要的经济社会效益。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提出一种水泥基材料修复构件。
5.本发明采用以下方案实现：一种水泥基材料修复构件，包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料。
6.进一步的，所述热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出。
7.进一步的，所述热熔条内或端头构件内安装有压力传感器。
8.进一步的，所述热熔条的材质为热熔胶。
9.进一步的，所述温控膨胀材料为温常压下为液体或固体的物质，该物质被电热线加热到气化或升华反应温度后变化为气体，使膨胀囊膨胀；或温控膨胀材料为固体单物质或者混合物，该类型物质被电热线加热到发生分解或者化学反应温度时生成大量气体，使膨胀囊膨胀。
10.进一步的，所述温控膨胀材料为碘、硫；或酒精、氟利昂、烃类；或碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾中的任意一种。
11.进一步的，所述膨胀囊位于热熔条中心并沿热熔条轴向设置，电热线位于膨胀囊外周侧。
12.与现有技术相比，本发明有以下有益效果：结构简单，设计合理，作业空间小，使用方便，能对水泥基材料结构体进行修复，非常适用于地下隐蔽工程。
附图说明
13.图1为修复构件纵剖面示意图。
14.图2为修复构件横截面示意图。
15.图3为修复构件包含端头构件情况下的纵剖面示意图。
16.图中：1
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热熔条；2
‑
电热线；3
‑
膨胀囊；4
‑
端头构件。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
18.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
19.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
20.如图1
‑
3所示，一种水泥基材料修复构件，包括热熔条、电热线、膨胀囊，所述电热线、膨胀囊均设置在热熔条内，电热线的接线端由热熔条外端穿出，所述膨胀囊内填充有温控膨胀材料，发热的方式电阻加热，周围结构受损后需要修复时对电热线通电，利用电热线自身电阻发热，使热熔条熔化，以及膨胀囊膨胀；
21.修复构件的作用原理是：在混凝土桩基、隧道、坝基等地下工程中，当水泥基材料结构受损开裂时，通电加热使热熔条熔化，在膨胀囊挤压作用下渗入并填充周围的结构裂隙；一方面将结构体裂缝重新粘结，以恢复承载力；另一方面防止地下水和空气接触内部钢筋，从而防止钢筋产生局部腐蚀；与此同时，修复构件只对存在裂隙的混凝土结构进行修复，对于未损坏的混凝土结构，熔化后的热熔条仍停留在原位置，后期仍然具备修复功能。
22.在本实施例中，所述热熔条外端安装有端头构件，端头构件外表面设置有螺纹，端头构件嵌入水泥基材料结构的外表面并通过螺纹与其紧密结合，电热线的接线端由端头构件穿出，端头构件可以防止热熔条熔化后溢出水泥基材料结构。
23.在本实施例中，所述热熔条内或端头构件内安装有压力传感器，可以测试热熔条熔化后在膨胀囊挤压作用下液体的压力，由导线将测试信号传出，根据压力传感器读数和加热可膨胀/气化材料膨胀特性，可以智能判断混凝土结构中是否存在裂隙，从而为整体结构修复提供依据和指导。
24.判断混凝土结构中是否存在裂隙方法为：通电加热时，膨胀囊产生膨胀；如果随温度升高，压力传感器读数不断升高，则可判断修复材料未渗出，智能修复构件周围没有裂隙；如果随温度升高，压力传感器读数没有持续升高，则可判断修复材料可以渗出，智能修复构件周围存在裂隙。
25.在本实施例中，所述热熔条的材质为热熔胶，在常温下为固体，加热到一定温度变为能流动，且有一定粘性的液体，停止加热后再次凝固，从而封堵周围裂隙，并将结构内部钢筋与结构裂隙中地下水和空气隔绝。
26.在本实施例中，所述温控膨胀材料为温常压下为液体或固体的物质，该物质被电热线加热到气化或升华反应温度后变化为气体，使膨胀囊膨胀；或温控膨胀材料为固体单物质或者混合物，该类型物质被电热线加热到发生分解或者化学反应温度时生成大量气体，使膨胀囊膨胀。
27.在本实施例中，所述温控膨胀材料为碘、硫等加热后由固体升华为气体的物质；或酒精、氟利昂、烃类等加热后由液体气化为气体的物质；或碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾等加热可产生化学反应生成气体的物质中的任意一种。
28.在本实施例中，所述膨胀囊位于热熔条中心并沿热熔条轴向设置，电热线位于膨胀囊外周侧，热熔条溶化后，膨胀囊可以将其挤入周围结构裂隙。
29.修复步骤如下：
30.步骤一：在水泥基材料振捣完成后，将一定数量的自动粘结修复构件预埋在需要的位置，电热线接线端的端头需露出表面；
31.步骤二：水泥基材料结构体在外界荷载作用下受损后，将电热线接线端的端头与外界电源接通，电热线对热熔条加热使至熔化并使膨胀囊膨胀；如果水泥基材料结构体受损产生裂隙，在膨胀囊挤压作用下，熔化后的热熔条渗入并填充周围的结构裂隙，将结构体裂缝重新粘结，完成修复，以恢复承载力；如果水泥基材料结构体未受损，熔化后的热熔条仍停留在原位置，电热线断电后逐渐凝固，以供后续修复使用。
32.本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
33.在本专利的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
34.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。