[发明专利]一种自修复微胶囊混凝土

说明书

本发明涉及一种自修复微胶囊混凝土，所述自修复微胶囊混凝土包括分散在自密实混凝土中的钢胶囊，所述钢胶囊的胶囊壁上具有凹槽，凹槽中设置有陶瓷环，且所述钢胶囊的内腔中包括隔板，将钢胶囊内腔分隔成封闭的第一腔室以及封闭的第二腔室，其中所述第一腔室包括含钙材料，且所述第二腔室包括碳酸溶液。受到外界应力时，陶瓷环破损，凹槽相应地破损，隔板发生位移或破损，从而使含钙材料与碳酸溶液发生混合或移动到钢胶囊外部，生成碳酸钙，修补裂缝。本发明的有益效果在于通过提供充足的游离钙离子和二氧化碳，实现混凝土结构的智能自修复。

技术领域

本发明涉及自修复混凝土技术领域。具体来说，本发明涉及一种自修复微胶囊混凝土。

背景技术

水泥基材料的裂缝是导致建筑结构提前失效的根本原因。本领域一直致力于开发具有自修复功能的混凝土。

中国发明专利申请201210580233.4披露了一种内置好氧型微生物的复合胶囊地下结构混凝土自修复系统，其基本思路在于当混凝土出现裂缝时，使胶囊破裂，激活休眠的微生物，通过微生物呼吸释放的二氧化碳与水中游离的钙离子发生反应，生成固体碳酸钙，由此修补填充裂缝。但一方面氢氧化钙微溶于水，因此混凝土中游离的钙离子不足以生成修复微裂纹的碳酸钙。另一方面，微生物产生的二氧化碳的速度比较缓慢，导致修补速度缓慢。

中国发明专利申请201610169329.X披露了一种防核辐射的自愈合混凝土安全壳，披露了一种包括陶瓷环的铅钢胶囊，因为陶瓷是脆性材料，厚度适当，能及时破损，使铅钢胶囊内部的结构胶及时流出，修补裂纹。

为此，本领域迫切需要一种可提供足够游离钙离子且可快速修复的自修复微胶囊混凝土。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提供足够游离钙离子且可快速修复的自修复微胶囊混凝土。具体来说，本发明的自修复微胶囊混凝土包括分散在自密实混凝土中的钢胶囊，所述钢胶囊的胶囊壁上具有凹槽，凹槽中设置有陶瓷环，且所述钢胶囊的内腔中包括隔板，将钢胶囊内腔分隔成封闭的第一腔室以及封闭的第二腔室，其中所述第一腔室包括含钙材料，例如氧化钙，且所述第二腔室包括碳酸溶液。当混凝土结构中出现裂纹时，在钢胶囊中形成应力，导致脆性陶瓷环破损，隔板发生位移或破损。然后，含钙材料与碳酸中的二氧化碳反应，生成碳酸钙，修补裂缝。

为了实现上述目的，本发明提供下述技术方案。

在第一方面中，本发明提供一种自修复微胶囊混凝土，所述自修复微胶囊混凝土包括分散在自密实混凝土中的钢胶囊，所述钢胶囊的胶囊壁上具有凹槽，凹槽中设置有陶瓷环，且所述钢胶囊的内腔中包括隔板，将钢胶囊内腔分隔成封闭的第一腔室以及封闭的第二腔室，其中所述第一腔室包括含钙材料，且所述第二腔室包括碳酸溶液；

其中所述凹槽处的胶囊壁厚度构造成在陶瓷环破损时也发生破损，从而使所述钢胶囊内腔的物质移动到钢胶囊外部；以及

其中所述隔板设置在与凹槽对应的位置，从而当所述凹槽破损时，所述隔板发生位移或破损，促进容纳在所述钢胶囊内腔的物质发生混合或移动到钢胶囊外部。

在第一方面的一种实施方式中，所述含钙材料包括氧化钙，氯化钙，氢氧化钙或硫酸钙。

在第一方面的另一种实施方式中，所述碳酸溶液是饱和碳酸溶液。

在第一方面的另一种实施方式中，所述钢胶囊的内表面上设置有耐酸碱防腐涂层。

在第一方面的另一种实施方式中，所述钢胶囊的外表面设置有凸起部分。

在第一方面的另一种实施方式中，所述陶瓷环的壁厚为0.2-0.3mm，高度为2-2.5mm。

在第一方面的另一种实施方式中，所述隔板由耐酸碱腐蚀材料制成。

在第一方面的另一种实施方式中，所述隔板是陶瓷板。