基于胶凝材料的混凝土结构修复系统

    专利查询2025-06-07  61


    本发明涉及混凝土修复,尤其涉及一种基于胶凝材料的混凝土结构修复系统。


    背景技术:

    1、近年来,混凝土结构的发展极为迅速,从新材料、新技术的研究、开发和推广应用,到工程结构的建造,取得快速发展。

    2、而在使用了数年甚至数十年之后,混凝土结构不可避免地会因为各种各样的原因,导致其需要进行修复或修补,以能够继续为人类进行服务。

    3、基于此,现有的技术给出了一些较为成熟的方向:

    4、中国专利授权公告号cn105565690b公开了一种混凝土裂缝自溶型自修复系统及其制备方法,该系统包括自溶型修复载体以及包覆在自溶型修复载体表面的自溶型保护膜,自溶型修复载体上还负载有修复剂;制备时,通过溶胶-凝胶法制备自溶型修复载体,并作扩孔处理;将扩孔后的自溶型修复载体浸渍在修复剂溶液中,离心分离,除去上层清液,底部修复载体经洗涤、真空干燥后,即制得负载有修复剂的自溶型修复载体;将负载有修复剂的自溶型修复载体浸渍在自溶型保护膜溶液中,使得自溶型保护膜充分包覆在负载有修复剂的自溶型修复载体的表面上。与现有技术相比,该发明结合矿物自修复法和微胶囊自修复法的优点,制备自溶性载体自修复体系,用于水泥基材料结构的裂缝自修复。

    5、中国专利申请公开号cn117684588a公开了一种高陡岩石坡面植被修复方法及修复装置公开了一种通过多孔滴灌头和多层导水保水纤维网使高陡岩石坡面的导水保水更加均匀,通过多个湿度传感器对多层导水保水纤维网的湿度进行实时监测,以实现自动灌溉的植被修复方法及修复装置,能够提高高陡岩石坡面的植被覆盖率。其特征在于由导水纤维网骨架、多层导水保水纤维网、滴灌输水管、连接铁丝、多孔滴灌头、铺设固定环以及滴灌孔组成,导水纤维网骨架的四个角分别与对应的铺设固定环相连接,多层导水保水纤维网铺设于所述导水纤维网骨架上,所述多层导水保水纤维网通过多个连接铁丝与所述导水纤维网骨架相连接,滴灌输水管置于所述多层导水保水纤维网上。

    6、由此可见,上述技术方案存在以下问题:

    7、(1)修复液在修复过程中因表面张力过大,无法完全渗入混凝土裂缝中,导致修复位置出现空腔的问题;

    8、(2)碳纤维保养困难,且与混凝土结合性差,导致修复后返修周期缩短的问题。


    技术实现思路

    1、为此,本发明提供一种基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,用以克服现有技术中修复液在修复过程中因表面张力过大,无法完全渗入混凝土裂缝中,导致修复位置出现空腔,且碳纤维保养困难,且与混凝土结合性差,导致修复后返修周期缩短,进而导致混凝土结构修复耐久性降低的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供一种基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,包括:

    3、探伤模块,其用以对所述目标结构进行探伤,并形成对应的初探结果;

    4、识别模块,其与所述探伤模块相连,用以根据所述探伤结果确定对应的损伤程度;

    5、复测模块,其与所述探伤模块以及所述识别器相连,用以按照预设复测方式对所述目标结构进行测试,并根据所述损伤程度调节该目标结果的初探结果,以形成所述探伤结果;

    6、所述修复模块,其与所述复测模块相连,用以根据所述探伤结果对混凝土结构进行修复;

    7、其中,所述预设复测方式为对所述目标结构的结构强度进行测试。

    8、进一步地,所述修复模块包括:

    9、拆破器,其用以根据探伤结果对目标结构的预设破损位置进行拆除,以形成待修复位置;

    10、配置单元,其用以根据所述破损位置配置预设流动度的若干凝胶材料;

    11、模型单元,其与所述拆破器以及所述配置单元相连,用以根据所述流动性对填入所述待修复位置的各凝胶材料进行排序,并形成对应的修复表;

    12、填充器,其与所述模型单元相连,用以配置与所述修复表对应的各流动性的凝胶材料,并按照所述修复表对所述待修复位置进行填充;

    13、其中,所述探伤结果包括所述目标结构的损伤外观以及损伤程度;所述破损位置包括所述目标结构的破损外表面以及对应的破碎结构体。

    14、进一步地,所述拆坡器根据所述探伤结果以及所述损伤程度对所述目标结构进行拆除,并形成对应的待修复位置;

    15、其中,所述待修复位置包括所述目标结构中强度低于标准强度的部分,包括目标结构的破损表面以及目标结构内脱离主体的破损主体;

    16、所述标准强度为所述目标结构的设计强度。

    17、进一步地,所述识别模块包括:

    18、内部识别器,用以根据所述初探结果,并根据所述目标结构中的整体性确定对应的破损主体;

    19、表面识别器,用以根据所述目标结构的外观确定目标结构的破损表面。

    20、进一步地,所述探伤模块对所述目标结构进行探伤,探伤模块中设有损伤深度阈值,其中,

    21、若所述损伤深度小于所述损伤深度阈值,所述探伤模块判定该目标结构的主体结构无损伤,并将该目标结构的初探结果作为所述损伤程度,并将该损伤程度记为表面损伤;

    22、若损伤深度不小于所述损伤深度阈值,所述探伤模块将对应深度作为初探结果进行输出;

    23、其中,所述损伤深度阈值为钢筋保护层的最小厚度。

    24、进一步地,所述内部识别器根据所述初探结果对所述目标结构进行复探,以确定目标结构的破损主体,其中,

    25、若所述目标结构的钢筋受到腐蚀,所述内部识别器判定破损主体为钢筋;

    26、若所述目标结构的钢筋未受到腐蚀,所述内部识别器判定破损主体为混凝土。

    27、进一步地,所述识别模块根据所述破损主体以及所述破损表面确定对应目标结构的损伤程度,其中,

    28、若所述目标结构的破损主体为钢筋,所述识别模块将损伤结果输出为结构损伤;

    29、若所述目标结构的破损主体为混凝土,所述识别模块将损伤结果输出为所述表面损伤。

    30、进一步地,所述复测模块根据所述损伤程度对所述目标结构的对应位置进行回弹,并根据预设复测方式的复测结果与所述标准结果进行比较,

    31、若所述目标结构的复测结果小于所述标准结果,所述复测模块判定该目标结构存在损伤,所述识别模块对该目标结构的损伤主体进行判定。

    32、进一步地,所述拆破器对于所述结构损伤的目标结构,将该目标结构的混凝土拆除至钢筋表面;

    33、对于所述表面损伤的目标结构,将该目标结构中产生机械疲劳的对应混凝土进行拆除;

    34、其中,所述模型单元将所述拆破器对所述目标结构拆除的部分作为所述破损位置进行记录。

    35、进一步地,所述模型单元在生成所述修复表时,根据破损位置的空隙的最小间距确定所述凝胶材料的流动性;

    36、其中,所述流动性与所述最小间距成负相关,且,所述模型单元中设有最大流动性阈值、标准流动性以及最小流动性阈值;

    37、所述最大流动性阈值与所述最小间距对应;

    38、所述标准流动性为所述凝胶材料对应的标准流动性;

    39、所述最小流动性与所述凝胶材料的最大表面张力对应,其与凝胶材料的骨料配比有关。

    40、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,利用对待修复位置的形状进行识别并判断,并根据结构损伤的程度对待修复位置进行塑形,从而能够准确判断无法继续工作的区域,并根据该无法继续工作的区域的形状确定填充该区域的凝胶材料的流动性,并该区域进行填充,在有效提升了凝胶材料利用率的同时,有效提升了混凝土结构修复的耐久性。

    41、进一步地,利用对待修复结构进行探伤并对探伤结果进行复查的方式,确定待修复结构中实际需要修复的部位,并按实际需要修复的部位将目标结构进行合理的拆除,在有效避免了因待修复结构外观完整带来对结构强度的误判的同时,进一步提升了混凝土结构修复的耐久性。

    42、进一步地,通过对待修复混凝土结构的表面及内部进行探测的方式,确定该结构实际的修复需求,在避免了材料浪费的同时,提升了结构修复的针对性,从而进一步提升了混凝土结构修复的耐久性。

    43、进一步地,通过识别破损主体的方式,对抗压强度下降的部分进行确定,在有效提升了对结构识别的针对性的同时,进一步提升了混凝土结构修复的耐久性。

    44、进一步地,通过对破损位置进行判断的方式,确定凝胶材料的流动性,在有效防止了凝胶材料无法完全填充破碎位置的同时,提升了凝胶材料的修补性能,从而进一步提升了混凝土结构修复的耐久性。


    技术特征:

    1.基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,其设有修复模块,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,包括:

    3.根据权利要求2所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述拆坡器根据所述探伤结果以及所述损伤程度对所述目标结构进行拆除,并形成对应的待修复位置;

    4.根据权利要求2所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述识别模块包括:

    5.根据权利要求3或4任一项所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述探伤模块对所述目标结构进行探伤,探伤模块中设有损伤深度阈值,其中,

    6.根据权利要求5所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述内部识别器根据所述初探结果对所述目标结构进行复探,以确定目标结构的破损主体,其中,

    7.根据权利要求6所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述识别模块根据所述破损主体以及所述破损表面确定对应目标结构的损伤程度,其中,

    8.根据权利要求7所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述复测模块根据所述损伤程度对所述目标结构的对应位置进行回弹,并根据预设复测方式的复测结果与所述标准结果进行比较,

    9.根据权利要求8所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述拆破器对于所述结构损伤的目标结构,将该目标结构的混凝土拆除至钢筋表面;

    10.根据权利要求9所述的基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,其特征在于,所述模型单元在生成所述修复表时,根据破损位置的空隙的最小间距确定所述凝胶材料的流动性;


    技术总结
    本发明涉及混凝土修复技术领域,尤其涉及一种基于胶凝材料的混凝土结构修复系统,包括:探伤模块、识别模块、复测模块以及修复模块,本发明利用对待修复位置的形状进行识别并判断,并根据结构损伤的程度对待修复位置进行塑形,从而能够准确判断无法继续工作的区域,并根据该无法继续工作的区域的形状确定填充该区域的凝胶材料的流动性,并对该区域进行填充,在有效提升了凝胶材料利用率的同时,有效提升了混凝土结构修复的耐久性。

    技术研发人员:张泽阳,李莎,郑鸿义,邱世龙,唐崇,方士豪,何绍凯
    受保护的技术使用者:河北科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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