[发明专利]提升港口高桩码头结构韧性的修复材料及修复方法

说明书

本发明提供提升港口高桩码头结构韧性的修复材料及修复方法，修复材料包括浇注材料和防护层；浇注材料包括夹杂有短纤维和修复胶囊的混合砂浆基体；防护层包括5‑7层碳纤维布层。该修复材料包括浇注材料和防护层；海水中的氯离子侵蚀会对服役于海洋环境的码头等钢筋混凝土结构造成严重损伤，是影响海洋环境下混凝土结构耐久性的主要因素，防护层有助于抵御高桩码头桩基表面上的氯盐侵蚀，减小氯盐对桩体的附着，初步阻止氯盐渗透至码头桩体内部锈蚀钢筋，其次，随着修复胶囊外壳不断被反应掉，修复胶囊不断缓慢向外释放惰性气体，减缓氧气进一步扩散，保证并延长桩基内部钢筋的钝化膜的存在时间，以此保护钢筋以延缓其锈蚀的速度。

技术领域

本发明是提升港口高桩码头结构韧性的修复材料及修复方法，属于高桩码头修复技术领域。

背景技术

高桩码头结构形式多用于淤泥质海岸的港口码头工程建设。但由于海洋环境具有高盐、高湿、高腐蚀等特点，高桩码头结构内的钢筋因氯离子侵蚀而锈蚀并引起混凝土开裂，影响高桩码头结构的韧性。服役于海洋环境的钢筋混凝土结构，如码头及近海结构物、跨海桥梁等，因氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀混凝土开裂是影响结构韧性及耐久性的主要影响因素，因此本发明涉及一种能提高港口高桩码头结构韧性的修复材料及对应的修复方法，促进沿海港口工程结构的发展。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供提升港口高桩码头结构韧性的修复材料及修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述第一个目的，本发明通过如下技术方案实现。

提升港口高桩码头结构韧性的修复材料，修复材料包括浇注材料和防护层；浇注材料包括夹杂有短纤维和修复胶囊的混合砂浆基体；防护层包括5-7层碳纤维布层。

优选的，以质量分数计，所述混合砂浆基体包括1份水泥、0.5-0.7份水、1-4份精细骨料、3-8份外加矿物原料；水泥作为混合砂浆基体内比较重要的组成部分，在水泥用量不变的条件下，水灰比越接近0.5-0.7范围内，则制成的混合砂浆基体的孔隙率越小，海水的渗透性就越小，海水中的氯盐离子以及空气中的CO₂气体渗入的速度越小，混凝土桩基的碳化速度越慢同时其开裂老化速度也越慢，其内部的钢筋越不易被锈蚀。

优选的，所述精细骨料由质量比为2-3:5的黄长石岩和灰岩混合制得，黄长石岩和灰岩的粒径范围均在0.3-0.5mm之间；将精细骨料的粒径范围控制在0.3-0.5mm之间，防止精细骨料在混合砂浆基体内发生离析或沉淀，降低混凝土桩基的渗透性，进一步起到降低CO₂气体扩散的作用，减缓钢筋被锈蚀的速度，黄长石岩由于本身为碱性岩类岩石，可以给混凝土桩基进一步提供碱性环境，有助于延长钢筋表面钝化膜的寿命，起到加强修复材料功效的作用，灰岩大多在浅海的环境下形成，作为修复材料的组成部分更适用于海水的使用环境，能提高修复材料的使用寿命和修复效果。

优选的，以质量分数计，所述外加矿物原料包括1.5-5份粉煤灰、0.5-1份硅灰、0.5-1份粒化高炉矿渣、0.5-1份偏高岭土；在外加矿物原料中添加硅灰，提高钢筋表面形成的钝化膜中的Si-O键的含量，提高钝化膜对钢筋的保护能力，减缓钢筋的锈蚀速度。

优选的，以质量分数计，所述混合砂浆基体包括1份水泥、0.6份水、4份精细骨料、3份粉煤灰、1份硅灰、0.5份粒化高炉矿渣、0.5份偏高岭土。

优选的，所述短纤维以1%-3%的体积掺量掺杂在混合砂浆基体内，且短纤维为聚乙烯醇纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或几种，芳香族聚酰胺纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。