自修复混凝土研究进展

介绍了自修复混凝土的研究进展,分析了各种自修复混凝土的自修复原理,探讨了智能自修复混凝土和仿生自修复混凝土配制主要技术途径,阐述了自修复混凝土存在的主要问题。     

混凝土裂缝自修复技术的研究现状

阐述了现有的混凝土自修复技术的研究现状,包括自修复技术的发展历程、自修复技术特征、自修复效果评价方法以及当前存在的问题,指出了自修复技术在混凝土结构领域的研究意义和必要性。     

基于科式芽孢杆菌矿化沉积的混凝土裂缝自修复性能试验研究

混凝土材料具有脆性大、抗拉强度较低等特点,导致其内部或表面难以避免出现微裂缝。基于微生物矿化沉积的裂缝自修复技术能够有效地实现混凝土裂缝的自诊断和自修复。以具有嗜碱特性的科式芽孢杆菌为自修复剂,以膨胀珍珠岩为修复剂载体,研制出一种新型裂缝自修复混凝土。分别对普通混凝土、采用直接掺菌的混凝土和研制的自修复混凝土的裂缝自修复能力进行试验研究。试验结果表明,在裂缝修复早期,裂缝内表面未水化胶凝材料的水化反应致使裂缝宽度小于0.2 mm的普通混凝土试件具有较好的自修复能力;随着裂缝修复时间的增长,基于科式芽孢杆菌矿化沉积的混凝土试件具有更优异的自修复能力,水中养护28 d后研制的自修复混凝土最大修复裂缝宽度可达0.56 mm。研究结果可为混凝土裂缝自修复技术研究提供技术支持和依据。     

混凝土微裂缝自修复技术研究进展及展望

混凝土微裂缝自修复技术是延长混凝土建筑服役寿命,提高土木工程结构耐久性的重要措施。本文综述了自然、渗透结晶和电沉积等本征型自修复,以及微胶囊、微生物和玻纤/纤维增强等外源型自修复两类微裂缝自修复技术的最新研究成果,重点介绍了其自修复原理和修复条件,分类评价了其在多种环境下的修复效果,并分析对比了各类自修复技术的优缺点,初步讨论了这种技术在土木工程中的适用范围及应用前景,展望了自修复技术的未来发展趋势。     

混凝土自修复技术的对比分析与新自修复技术研究

分析了国内外对混凝土自修复技术的研究背景以及研究现状,详细介绍了多种自修复技术的修复原理,并指出自修复技术对混凝土结构的力学性能影响,总结出各种自修复技术的优点。同时,经优化组合,提出新的自修复技术方案,为后续的研究提供参考。     

基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土微观及物相分析

作为一种新型的混凝土裂缝修复技术,基于微生物矿化沉积的裂缝自修复技术具有裂缝自诊断自修复、能够实现裂缝的长期有效修复等特点。以膨胀珍珠岩为载体,以好氧微生物科氏芽孢杆菌为自修复剂,制备具有裂缝自修复功能的混凝土,并通过裂缝宽度观测、SEM及XRD等方法分析其修复效果。结果表明:膨胀珍珠岩的空腔可为孢子提供足够的生存空间以及良好的附着点;经修复养护后,微生物自修复混凝土在宏观与微观上均表现出较好的裂缝修复效果;XRD分析表明,微生物自修复混凝土在裂缝处的矿化产物为方解石。     

自愈合/自修复混凝土研究进展

近年来,自愈合/自修复混凝土研究越来越受到人们的关注。相对于传统裂缝修复技术,智能混凝土在实时监控、无损修复等方面都拥有巨大潜力。本文回顾了自愈合/自修复理论的发展;介绍了当前智能修复技术的机理以及相关研究进展。     

混凝土结构裂缝修复技术研究进展

混凝土裂缝存在于整个结构服役过程之中,它的存在严重影响着结构安全、耐久性和结构外观。简要阐述了混凝土结构裂缝修复的重要性,详细介绍了混凝土置换法、填充灌浆法、表面修补法、结构加固法、电化学沉积法、混凝土裂缝自修复法及聚脲技术这七种修复技术的适用条件、施工工艺和优缺点,其中聚脲修复技术因具有优异的修复性、耐久性、绿色环保性而成为新一代裂缝修复技术。     

混凝土裂缝自修复剂的研究进展

混凝土裂缝自修复剂,是处理混凝土材料裂缝损伤的高效方法。它可有力减少检查和修补混凝土所需的资金,节约建筑结构维护经费,加强建筑结构的安全性能和耐久性。文章对国内外的混凝土自修复技术的发展与现状进行总结分析,发现了其中存在的一些尚未完善的地方,并对于这些问题进行探究,期望能指明进一步研究的方向,推动混凝土自修复技术的发展与成熟。     

乳酸钙掺量对微生物自修复混凝土裂缝修复宽度与抗压强度的影响

基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝自修复技术可以有效地对混凝土裂缝进行修复。营养物质作为微生物代谢反应过程中的底物,其掺量可能对自修复混凝土的裂缝自修复能力及基本力学性能产生较大的影响。课题组以科氏芽孢杆菌为裂缝自修复剂、以膨胀珍珠岩作为自修复剂的载体,以乳酸钙作为营养物质,研制出一种新型裂缝自修复混凝土,主要考察了乳酸钙掺量对该混凝土的裂缝自修复能力与抗压强度的影响。试验结果表明,研制的裂缝自修复混凝土表现出良好的裂缝自修复能力,28 d修复养护后的裂缝最大修复宽度可达0.67 mm;随着乳酸钙掺量的增加,混凝土抗压强度呈现出先上升后下降的趋势,当乳酸钙掺量为胶凝材料质量分数的1.05%时,相比未掺乳酸钙的对照组增加了16.3%。     

水下混凝土裂缝修补技术的进展

对水下混凝土裂缝的各种现有修补方法作了概述,现行最为常用的方法有表面封闭技术和深入裂缝内部的全面性修补技术,其中全面性修补又包括水下灌浆技术和水下裂缝自修复技术。仿生自愈合混凝土的裂缝修复技术与常用方法的本质性差别显示了修补技术的智能化发展方向。由于仿生自愈合技术的不成熟以及水下修补的特点,水下仿生自愈合混凝土有待进一步研究。     

混凝土裂缝自愈合的研究与进展

所谓自愈合是指当混凝土结构开裂其本身会自动修复裂缝。本文介绍了混凝土裂缝自愈合的相关研究,包括对混凝土天然愈合能力的研究,仿生自愈合的研究及在水泥基中掺入特殊材料实现自愈合的研究。然后进行了总结分析并对这一领域的研究进行了展望。     

内置纤维胶液管钢筋混凝土梁裂缝自愈合行为试验和分析

混凝土及其结构能够自动适应环境, 在受到损伤后能够自行愈合, 是解决结构中的混凝土材料损伤的最佳途径。本文根据生物体损伤愈合的原理, 设计了一种具有裂缝自愈合行为、内置纤维胶液管的钢筋混凝土梁,混凝土受拉开裂时, 纤维胶液管破裂, 其中的修复胶粘剂流出, 愈合裂缝。首先, 分析了修复纤维对混凝土自愈合效果的影响因素; 然后, 从修复纤维微分单元的平衡状态, 得到了修复纤维能及时发挥修复作用的合理参数;最后, 通过三分点弯曲试验, 验证了梁的裂缝自愈合能力; 分别采用不同的修复胶粘剂进行了试验, 得到了一种适合钢筋混凝土梁裂缝自愈合的理想胶粘剂。     

混凝土损伤自愈合性能的试验研究

从混凝土自身组成出发,研究了水泥强度等级、掺合料、纤维对混凝土损伤自愈合性能的影响．结果表明：选用低强度等级水泥、用粉煤灰部分取代水泥以及加入纤维都可以在一定程度上提高混凝土的自愈合效果．另外,对混凝土自愈合机制和自愈合效果进行了分析和探讨．     

对混凝土裂缝自愈合的研究

阐述了混凝土裂缝产生的原因以及混凝土裂缝自愈合的机理,并对混凝土的自愈合技术进行了深入的研究,结合该领域存在的问题,对其在未来的发展进行了展望,以期为该问题的研究提供借鉴。     

自愈合对氯离子在开裂混凝土内侵蚀的影响

开裂及自愈合是混凝土不可避免的现象。对3种不同水灰比的预制多裂缝试件,进行40d和160 d在质量分数为6％的NaCl溶液中的完全浸泡试验,结果表明,裂缝面处出现了不同程度的自愈合,自愈合面积随水灰比减小而增大,随时间增长而逐渐增大,但增大的速度逐渐变小。相同深度处裂缝附近的自由氯离子质量分数随距裂缝距离的增大而减小,...     

Acoustic emission analysis for the quantification of autonomous crack healing in concrete

As half of the annual construction budget is spent on remediation of existing structures, self-healing of concrete, which is very sensitive to cracking, would be highly desirable. In this research, encapsulated healing agents were embedded in the concrete matrix in order to obtain self-healing properties. Upon cracking, the capsules break and the healing agent is released, resulting in crack repair. The efficiency of this crack healing technique was evaluated by means of mechanical tests and by using acoustic emission analysis. It was shown that due to autonomous crack repair, more than 80% of the original strength and stiffness can be regained. Events with an energy higher than the energy related to concrete cracking indicated breakage of the capsules. Upon reloading of beams with untreated cracks, the released energy was lower compared to beams with healed cracks. From this study it was shown that AE is a suitable technique to evaluate self-healing of cracks in concrete.     

Effect of calcium lactate on compressive strength and self-healing of cracks in microbial concrete

This paper presents the effect on compressive strength and self-healing capability of bacterial concrete with the addition of calcium lactate. Compared to normal concrete, bacterial concrete possesses higher durability and engineering concrete properties. The production of calcium carbonate in bacterial concrete is limited to the calcium content in cement. Hence calcium lactate is externally added to be an additional source of calcium in the concrete. The influence of this addition on compressive strength, self-healing capability of cracks is highlighted in this study. The bacterium used in the study is bacillus subtilis and was added to both spore powder form and culture form to the concrete. Bacillus subtilis spore powder of 2 million cfu/g concentration with 0.5% cement was mixed to concrete. Calcium lactates with concentrations of 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, and 2.5% of cement, was added to the concrete mixes to test the effect on properties of concrete. In other samples, cultured bacillus subtilis with a concentration of 1×10⁵ cells/mL was mixed with concrete, to study the effect of bacteria in the cultured form on the properties of concrete. Cubes of 100 mm×100 mm×100 mm were used for the study. These cubes were tested after a curing period of 7, 14, and 28 d. A maximum of 12% increase in compressive strength was observed with the addition of 0.5% of calcium lactate in concrete. Scanning electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy examination showed the formation of ettringite in pores; calcium silicate hydrates and calcite which made the concrete denser. A statistical technique was applied to analyze the experimental data of the compressive strengths of cementations materials. Response surface methodology was adopted for optimizing the experimental data. The regression equation was yielded by the application of response surface methodology relating response variables to input parameters. This method aids in predicting the experimental results accurately with an acceptable range of error. Findings of this investigation indicated the influence of added calcium lactate in bio-concrete which is quite impressive for improving the compressive strength and self-healing properties of concrete.     

预埋管混凝土裂缝灌浆修补技术试验研究

预埋管混凝土裂缝灌浆修补技术,是混凝土裂缝修补技术中的一种新尝试,同时也为新型自愈合仿生混凝土材料的研究和开发作前期准备。测试了不同稀释剂、固化剂及增韧剂综合改性的环氧树脂多组配方灌浆液的性能,对通过预埋玻璃管模拟灌浆修补混凝土裂缝的效果与通过缝面灌浆修补混凝土裂缝的效果进行了比较。     

智能混凝土的研究

阐述了智能混凝土是一种新型智能材料,具有自诊断、自调节或自修复等特定功能,回顾了智能混凝土的发展历史和研究现状,并展望了智能混凝土的发展趋势和应用前景,以进一步推广智能混凝土的应用。