用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910283583.6 (22)申请日 2019.04.10 (71)申请人 北京中科行运科技有限公司 地址 100142 北京市海淀区阜外亮甲店1号 恩济西园产业园26号楼二层26-2-6 (72)发明人 韩雪原邓林静 (74)专利代理机构 重庆智慧之源知识产权代理 事务所(普通合伙) 50234 代理人 余洪 (51)Int.Cl. E02B 3/16(2006.01) E02D 15/02(2006.01) C04B 40/00(2006.01) (54)发明名称 一。

2、种用于混凝土盐害破坏的电化学修复装 置 (57)摘要 本发明公开了一种用于混凝土盐害破坏的 电化学修复装置， 包括周向包裹混凝土的容纳箱 机构， 所述容纳箱机构上端开口， 所述容纳箱机 构中盛装有电解液， 所述电解液中浸有阳极机 构， 所述阳极机构通过设置在所述容纳箱机构内 的间隔板互相绝缘隔离， 所述阳极机构通过阳极 接线与电源连接， 所述电源通过阴极接线与混凝 土中作为阴极的钢筋连接， 所述电解液中还设置 有搅拌机构进而温度调节机构。 本发明具有修复 盐害、 避免海水冲击、 结构稳定的优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 109881635 A 2019.06.14 CN 1。

3、09881635 A 1.一种用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 包括周向包裹混凝土的 容纳箱机构， 所述容纳箱机构上端开口， 所述容纳箱机构中盛装有电解液， 所述电解液中浸 有阳极机构， 所述阳极机构通过设置在所述容纳箱机构内的间隔板互相绝缘隔离， 所述阳 极机构通过阳极接线与电源连接， 所述电源通过阴极接线与混凝土中作为阴极的钢筋连 接， 所述电解液中还设置有搅拌机构进而温度调节机构。 2.根据权利要求1所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述容 纳箱机构包括四个弯折部， 所述弯折部为L型底板以及所述L型底板向上设置的L型立板， 每 两个所述弯折部之间。

4、通过连接部互相连接， 所述连接部为水平底板以及所述水平底板向上 设置的竖板， 所述弯折部和所述连接部互相之间设置有密封垫， 位于同一水平纵向或同一 水平横向之间的弯折部和连接部通过螺栓连接， 所述螺栓穿过设置在所述L型底板和水平 底板上的贯孔， 同一L型底板上设置有互相垂直的贯孔， 两个互相垂直的所述贯孔位于不同 水平高度上。 3.根据权利要求2所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述电 解液为饱和Ca(OH)2溶液。 4.根据权利要求3所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述阳 极机构为不锈钢网， 所述不锈钢网设置在两个间隔板之间， 所述间隔板上对。

5、向设置有不锈 钢网卡接凹槽， 所述不锈钢网与所述卡接凹槽通过紧固螺钉互相连接。 5.根据权利要求4所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述搅 拌机构包括设置在所述电解液中的搅拌器， 所述搅拌器均匀设置。 6.根据权利要求5所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述温 度调节机构包括设置在所述电解液中的电阻丝， 所述电阻丝通过开关与电源开合连接， 所 述开关与温度控制器电性连接， 所述电解液中还设置有温度传感器， 所述温度传感器与所 述温度控制器电性连接。 7.根据权利要求6所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述间 隔板的高度低于。

6、所述竖板和所述L型立板的高度。 8.根据权利要求7所述的用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 其特征在于， 所述容 纳箱机构上还设置有补液箱， 所述补液箱通过导管与所述容纳箱机构连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109881635 A 2 一种用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置 技术领域 0001 本发明涉及海港工程混凝土结构修补加固领域， 具体涉及一种用于混凝土盐害破 坏的电化学修复装置。 背景技术 0002 混凝土结构性能良好， 造价低廉， 在建筑工程中应用非常广泛， 特别是海港工程。 但事实上， 大量氯离子侵入混凝土内部， 加速了钢筋的锈蚀， 出现材料劣化、 结构功能降低 的现象。

7、， 使得大量的混凝土结构都达不到预定的服役年限， 混凝土结构由于耐久性不足造 成的损失十分巨大。 混凝土耐久性问题主要有碳化作用、 盐害侵蚀、 冻融作用、 碱-集料反应 等， 其中盐害侵蚀造成的危害最为严重。 在盐害侵蚀下， 混凝土结构内部钢筋极容易锈蚀， 导致混凝土结构性能劣化， 影响结构正常使用， 危害结构服役安全。 因此， 为了提升既有混 凝土结构的耐久性能， 延长结构的使用寿命， 降低工程结构的全寿命周期成本， 混凝土结构 耐久性修复已成为土木工程中无法回避、 刻不容缓需要解决的重要问题。 0003 现有混凝土结构的耐久性修复方法主要有表面防护处理、 钢筋阻锈处理、 电化学 修复方法，。

8、 而对于已经发生钢筋锈蚀的混凝土结构， 电化学保护法是使混凝土结构中钢筋 立即停止锈蚀的唯一无损修复方法。 然而， 在远海的混凝土结构难以搭建稳定的电化学修 复条件， 无法建立稳定的电解液容纳装置， 极易收到海水的冲击， 从而影响电化学修复的进 程。 发明内容 0004 针对上述现有技术的不足， 本发明所要解决的技术问题是： 如何提供一种修复盐 害、 避免海水冲击、 结构稳定的混凝土盐害破坏的电化学修复装置。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明采用了如下的技术方案： 0006 一种用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 包括周向包裹混凝土的容纳箱机 构， 所述容纳箱机构上端开口， 所述容纳。

9、箱机构中盛装有电解液， 所述电解液中浸有阳极机 构， 所述阳极机构通过设置在所述容纳箱机构内的间隔板互相绝缘隔离， 所述阳极机构通 过阳极接线与电源连接， 所述电源通过阴极接线与混凝土中作为阴极的钢筋连接， 所述电 解液中还设置有搅拌机构进而温度调节机构。 0007 在使用时， 将检测出的需要进行修复的混凝土分区， 将容纳箱机构组装好卡接在 混凝土周围， 容纳箱机构内置入电解液， 使得电解液的高度高于混凝土待修复表面高度， 混 凝土上钻孔， 将阴极接线与混凝土内部的钢筋进行连接， 将阳极机构防止在电解液中并将 阳极接线与其连接， 阳极接线和阴极接线均与电源进行连接， 通电后形成通路， 在电场作。

10、用 下阴离子会向电场的正极方向进行迁移， 电极处会发生电极反应， 氯离子等有害阴离子会 向混凝土外部迁移， 阴极钢筋处的电极反应， 会使得混凝土的碱性增大， 利于钢筋的恢复以 及维持强度， 同时， 在电解液的不断使用过程中， 搅拌机构对其进行搅拌， 温度调节机构对 其环境进行调节， 保障电解液的最佳性能， 有利于电化学修复的最佳状态。 说明书 1/4 页 3 CN 109881635 A 3 0008 作为优化， 所述容纳箱机构包括四个弯折部， 所述弯折部为L型底板以及所述L型 底板向上设置的L型立板， 每两个所述弯折部之间通过连接部互相连接， 所述连接部为水平 底板以及所述水平底板向上设置的。

11、竖板， 所述弯折部和所述连接部互相之间设置有密封 垫， 位于同一水平纵向或同一水平横向之间的弯折部和连接部通过螺栓连接， 所述螺栓穿 过设置在所述L型底板和水平底板上的贯孔， 同一L型底板上设置有互相垂直的贯孔， 两个 互相垂直的所述贯孔位于不同水平高度上。 0009 这样， 弯折部和连接部互相连接， 形成了一个底部封闭、 周向封闭的箱体结构， 可 以卡接在混凝土上， 弯折部和连接部之间通过密封垫保持密封， 弯折部和连接部与混凝土 接壤处也可进行密封处理， 根据不同的混凝土尺寸， 可以更换不同长度的连接部， 用以保障 连接的稳定和密封性， 螺栓穿过L型底板和平面底板将位于同一方向的弯折部和连接。

12、部连 接， 不同方向之间的贯孔和螺栓位于不同高度， 保障了连接的稳定， 避免螺栓之间的交叉。 0010 作为优化， 所述电解液为饱和Ca(OH)2溶液。 0011 这样， 制备简单， 成本低， 能够将形成氢氧化物， 增加混凝土的碱性， 提高其修复强 度。 0012 作为优化， 所述阳极机构为不锈钢网， 所述不锈钢网设置在两个间隔板之间， 所述 间隔板上对向设置有不锈钢网卡接凹槽， 所述不锈钢网与所述卡接凹槽通过紧固螺钉互相 连接。 0013 这样， 不锈钢网具有导电性， 且成本低， 在长时间使用时， 不易生锈， 降低了更换频 率， 设置有卡接凹槽， 便于对坏掉的不锈钢网进行及时的更换， 减少损。

13、失。 0014 作为优化， 所述搅拌机构包括设置在所述电解液中的搅拌器， 所述搅拌器均匀设 置。 0015 这样， 搅拌器能够使得电解液能够得到均匀的搅拌， 避免电解液产生沉淀、 温度不 一致等情况。 0016 作为优化， 所述温度调节机构包括设置在所述电解液中的电阻丝， 所述电阻丝通 过开关与电源开合连接， 所述开关与温度控制器电性连接， 所述电解液中还设置有温度传 感器， 所述温度传感器与所述温度控制器电性连接。 0017 这样， 温度传感器将电解液的温度反馈给温度控制器， 温度控制器控制开关给电 阻丝加热， 使得电阻丝为电解液提供热量， 另外在搅拌器的作用下， 可以使得温度得到均匀 的传。

14、递， 保障电解效果。 0018 作为优化， 所述间隔板的高度低于所述竖板和所述L型立板的高度。 0019 这样， 间隔板不会造成电解液形成高低差。 0020 作为优化， 所述容纳箱机构上还设置有补液箱， 所述补液箱通过导管与所述容纳 箱机构连接。 0021 这样， 能够及时的对容纳箱机构进行电解液的补充， 在进行长时间的修复过程中， 避免电解液缺失。 附图说明 0022 图1为本发明具体实施方式所述用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置的结构示 意图。 说明书 2/4 页 4 CN 109881635 A 4 0023 图2为图1中容纳箱机构的拆解图。 0024 图3为图1中容纳箱机构的立体图。 。

15、0025 图4为图1的弯折部的结构示意图。 0026 附图中： 1为混凝土、 11为电解液、 12为阳极接线、 13为电源、 14为印记接线、 15为钢 筋、 16为L型底板、 17为L型立板、 18为水平底板、 19为竖板、 2为螺栓、 21为贯孔、 22为不锈钢 网、 23为间隔板、 24为卡接凹槽、 25为搅拌器、 26为电阻丝。 具体实施方式 0027 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。 0028 具体实施时， 如图1-4所示， 一种用于混凝土盐害破坏的电化学修复装置， 包括周 向包裹混凝土1的容纳箱机构， 所述容纳箱机构上端开口， 所述容纳箱机构中盛装有电解液 11， 所述电解。

16、液11中浸有阳极机构， 所述阳极机构通过设置在所述容纳箱机构内的间隔板 23互相绝缘隔离， 所述阳极机构通过阳极接线12与电源13连接， 所述电源13通过阴极接线 14与混凝土1中作为阴极的钢筋15连接， 所述电解液11中还设置有搅拌机构进而温度调节 机构。 0029 在使用时， 将检测出的需要进行修复的混凝土分区， 将容纳箱机构组装好卡接在 混凝土周围， 容纳箱机构内置入电解液， 使得电解液的高度高于混凝土待修复表面高度， 混 凝土上钻孔， 将阴极接线与混凝土内部的钢筋进行连接， 将阳极机构防止在电解液中并将 阳极接线与其连接， 阳极接线和阴极接线均与电源进行连接， 通电后形成通路， 在电场。

17、作用 下阴离子会向电场的正极方向进行迁移， 电极处会发生电极反应， 氯离子等有害阴离子会 向混凝土外部迁移， 阴极钢筋处的电极反应， 会使得混凝土的碱性增大， 利于钢筋的恢复以 及维持强度， 同时， 在电解液的不断使用过程中， 搅拌机构对其进行搅拌， 温度调节机构对 其环境进行调节， 保障电解液的最佳性能， 有利于电化学修复的最佳状态。 0030 本实施例中， 所述容纳箱机构包括四个弯折部， 所述弯折部为L型底板16以及所述 L型底板16向上设置的L型立板17， 每两个所述弯折部之间通过连接部互相连接， 所述连接 部为水平底板18以及所述水平底板18向上设置的竖板19， 所述弯折部和所述连接部。

18、互相之 间设置有密封垫， 位于同一水平纵向或同一水平横向之间的弯折部和连接部通过螺栓2连 接， 所述螺栓2穿过设置在所述L型底板和水平底板上的贯孔21， 同一L型底板上设置有互相 垂直的贯孔21， 两个互相垂直的所述贯孔21位于不同水平高度上。 0031 这样， 弯折部和连接部互相连接， 形成了一个底部封闭、 周向封闭的箱体结构， 可 以卡接在混凝土上， 弯折部和连接部之间通过密封垫保持密封， 弯折部和连接部与混凝土 接壤处也可进行密封处理， 根据不同的混凝土尺寸， 可以更换不同长度的连接部， 用以保障 连接的稳定和密封性， 螺栓穿过L型底板和平面底板将位于同一方向的弯折部和连接部连 接， 不。

19、同方向之间的贯孔和螺栓位于不同高度， 保障了连接的稳定， 避免螺栓之间的交叉。 0032 本实施例中， 所述电解液11为饱和Ca(OH)2溶液。 0033 这样， 制备简单， 成本低， 能够将形成氢氧化物， 增加混凝土的碱性， 提高其修复强 度。 0034 本实施例中， 所述阳极机构为不锈钢网22， 所述不锈钢网22设置在两个间隔板23 之间， 所述间隔板23上对向设置有不锈钢网卡接凹槽24， 所述不锈钢网22与所述卡接凹槽 说明书 3/4 页 5 CN 109881635 A 5 24通过紧固螺钉互相连接。 0035 这样， 不锈钢网具有导电性， 且成本低， 在长时间使用时， 不易生锈， 降。

20、低了更换频 率， 设置有卡接凹槽， 便于对坏掉的不锈钢网进行及时的更换， 减少损失。 0036 本实施例中， 所述搅拌机构包括设置在所述电解液中的搅拌器25， 所述搅拌器25 均匀设置。 0037 这样， 搅拌器能够使得电解液能够得到均匀的搅拌， 避免电解液产生沉淀、 温度不 一致等情况。 0038 本实施例中， 所述温度调节机构包括设置在所述电解液中的电阻丝26， 所述电阻 丝26通过开关与电源13开合连接， 所述开关与温度控制器电性连接， 所述电解液11中还设 置有温度传感器， 所述温度传感器与所述温度控制器电性连接。 0039 这样， 温度传感器将电解液的温度反馈给温度控制器， 温度控制。

21、器控制开关给电 阻丝加热， 使得电阻丝为电解液提供热量， 另外在搅拌器的作用下， 可以使得温度得到均匀 的传递， 保障电解效果。 0040 本实施例中， 所述间隔板23的高度低于所述竖板19和所述L型立板17的高度。 0041 这样， 间隔板不会造成电解液形成高低差。 0042 本实施例中， 所述容纳箱机构上还设置有补液箱， 所述补液箱通过导管与所述容 纳箱机构连接。 0043 这样， 能够及时的对容纳箱机构进行电解液的补充， 在进行长时间的修复过程中， 避免电解液缺失。 0044 最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解； 其依然可 以对前述实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同 替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范 围， 其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。 说明书 4/4 页 6 CN 109881635 A 6 图1 说明书附图 1/3 页 7 CN 109881635 A 7 图2 说明书附图 2/3 页 8 CN 109881635 A 8 图3 图4 说明书附图 3/3 页 9 CN 109881635 A 9 。