用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液及其制备方法.pdf

本发明涉及用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液及其制备方法，溶液由下列成分组成：主液0.05mol/L？Zn(CH3COO)2，添加剂无水乙醇20％～30％(体积百分含量)；配制0.05mol/L？Zn(CH3COO)2溶液后加入体积百分含量20％～30％的无水乙醇，伴以搅拌，使之混合均匀。本发明避免了强酸根离子对混凝土结构产生的腐蚀，无水乙醇作为添加剂，使得电沉积的析氢反应减弱，在保证产生一定量的OH-离子的同时，最大程度的沉积ZnO，并使电解液的电阻增加，起到降低电流密度的作用，有利于电沉积层的生长，

1.用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液，其特征在于，该溶液由主液及
添加剂组成，其中主液为0.05mol/L的Zn(CH₃COO)₂溶液，添加剂为无水乙醇，添
加剂的加入量为主液的20v/v％～30v/v％。
2.如权利要求1所述的用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液的制备方法，
其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)配制浓度为0.05mol/L Zn(CH₃COO)₂溶液；
(2)向步骤(1)配制得到溶液中加入无水乙醇，无水乙醇的加入量按体积百
分含量计为溶液的20％～30％，搅拌混合均匀即得到产品。

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液及其制备方法

技术领域

本发明属于土木工程材料技术领域，尤其是涉及一种用于电化学沉积法修复
混凝土裂缝的溶液及其制备方法。

背景技术

由于水泥混凝土是一种脆性非匀质工程材料，其内部存在大量微细裂缝和不同
大小的孔隙，抗拉强度很低，抗裂性很差，所以混凝土结构物很容易产生裂缝，可
以说混凝土裂缝几乎是不可避免的。裂缝修补的目的是使结构构件因开裂而降低的
使用功能和耐久性得以恢复，修补方法和材料主要根据结构的功能要求、开裂原因、
裂缝性状、结构重要性和环境条件等因素确定。传统的混凝土裂缝修复技术(结构
加固法、表面处理法、灌浆法、填充法等)对水环境中混凝土裂缝的修复存在很大
的局限性，而对于裂缝自修复技术，结晶沉淀法在水流很快时CaCO₃沉淀会被溶
解和冲洗影响修复，渗透结晶法对大于0.4mm的裂缝自修复效果不佳，而聚合物固
化法还有一些关键问题有待解决。

电沉积方法修复混凝土裂缝是国际上近些年出现的一项新技术，特别适用于用
传统修复技术难以奏效或价格太高的混凝土结构，既可适用于海工混凝土结构裂缝
的修复，又可用来修复陆上混凝土裂缝。将带有裂缝的混凝土试件放入电解槽中，
试件中预先埋入钢筋并引出导线，该导线与电源的负极相连作为阴极，同时将片状
钛网板放入电解槽底部，并与电源的正极相连作为阳极，然后注入可溶性Zn²⁺、
Mg²⁺盐电沉积溶液。这样混凝土试件、电沉积溶液、辅助电极、导线、电源就构
成一个回路。向回路中施加微弱的低压直流电，当电流流过溶液时，正负离子分别
向两极移动，同时在电极上发生一系列反应，最后沉淀物沉积在混凝土试件的裂缝
和表面上，从而达到修复裂缝的目的。

如采用ZnSO₄、MgSO₄、ZnCl₂、MgCl₂等作为电沉积溶液，强酸根离子(如
SO₄^2-、Cl^-等)将对混凝土结构产生腐蚀，而且选用Mg²⁺盐，生成的Mg(OH)₂，无
胶结力，与混凝土基体之间的粘结强度较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种避免产生腐
蚀、沉积层更趋致密、平整的用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液及其制备方
法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液，其特征在于，该溶液由主液及添加
剂组成，其中主液为0.05mol/L的Zn(CH₃COO)₂溶液，添加剂为无水乙醇，添加剂
的加入量为主液的20v/v％～30v/v％。

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液的制备方法，其特征在于，该方法包
括以下步骤：

(1)配制浓度为0.05mol/L Zn(CH₃COO)₂溶液；

(2)向步骤(1)配制得到溶液中加入无水乙醇，无水乙醇的加入量按体积百
分含量计为溶液的20％～30％，搅拌混合均匀即得到产品。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

带裂缝的混凝土结构采用电化学沉积法修复后，在混凝土的表面、裂缝里以
及结构内部生成沉积物，覆盖混凝土表面，愈合混凝土裂缝，填充混凝土内部孔隙，
改善混凝土的孔结构，而且沉积物与基体的结合力可达到混凝土的抗拉强度。这些
沉积物不仅为混凝土提供了物理保护层，而且也在一定程度上阻止有害物质侵蚀混
凝土，可有效的提高混凝土结构的耐久性。该技术适用于水环境中混凝土结构以及
传统的修复技术难以奏效或修复成本太高的混凝土结构。

如采用ZnSO₄、MgSO₄、ZnCl₂、MgCl₂等作为电沉积溶液，强酸根离子(如
SO₄^2-、Cl^-等)将对混凝土结构产生腐蚀，而且选用Mg²⁺盐，生成的Mg(OH)₂，无
胶结力，与混凝土基体之间的粘结强度较低，所以采用Zn(CH₃COO)₂溶液可避免
强酸根离子(如SO₄^2-、Cl^-等)对混凝土结构产生的腐蚀，另外采用无水乙醇作为
添加剂，更大程度地减少了作为溶剂的水量，使得电沉积的析氢反应减弱，在保证
产生一定量的OH^-离子的同时，最大程度的沉积ZnO，并使电解液的电阻增加，起
到降低电流密度的作用，有利于电沉积层的生长，使电沉积层更趋致密、平整，对
混凝土结构耐久性的提高效果更好。

本发明提供的电化学沉积方法修复混凝土裂缝采用的电沉积溶液具有修复效
果好、成本低、稳定、易存放、不污染环境、配制方法简便、易实现。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液，该溶液由主液及添加剂组成，其中
主液为0.05mol/L的Zn(CH₃COO)₂溶液，添加剂为无水乙醇，添加剂的加入量为主
液的20v/v％，用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液的制备方法包括以下步骤：

(1)配制浓度为0.05mol/L Zn(CH₃COO)₂溶液；

(2)向步骤(1)配制得到溶液中加入无水乙醇，无水乙醇的加入量按体积百
分含量计为溶液的20％，搅拌混合均匀即得到产品。

实施例2

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液，该溶液由主液及添加剂组成，其中
主液为0.05mol/L的Zn(CH₃COO)₂溶液，添加剂为无水乙醇，添加剂的加入量为主
液的25v/v％，用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液的制备方法包括以下步骤：

(1)配制浓度为0.05mol/L Zn(CH₃COO)₂溶液；

(2)向步骤(1)配制得到溶液中加入无水乙醇，无水乙醇的加入量按体积百
分含量计为溶液的25％，搅拌混合均匀即得到产品。

实施例3

用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液，该溶液由主液及添加剂组成，其中
主液为0.05mol/L的Zn(CH₃COO)₂溶液，添加剂为无水乙醇，添加剂的加入量为主
液的25v/v％，用于电化学沉积法修复混凝土裂缝的溶液的制备方法包括以下步骤：

(1)配制浓度为0.05mol/L Zn(CH₃COO)₂溶液；

(2)向步骤(1)配制得到溶液中加入无水乙醇，无水乙醇的加入量按体积百
分含量计为溶液的30％，搅拌混合均匀即得到产品。