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。     

注浆技术在混凝土结构裂缝修复中的应用

受施工工艺、环境以及温湿度变化等因素影响,混凝土结构裂缝在施工中时常出现,成为影响建筑使用寿命的主要原因。注浆技术作为一门新型技术,被广泛应用到混凝土结构裂缝修复领域。本文主要针对注浆技术在混凝土结构裂缝修复中的施工方法、技术特点进行简析,结合施工经验通过对浆液配比、施工机具、工艺流程的阐述,为现场施工技术人员注浆修补混凝土结构裂缝提供施工借鉴。     

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。     

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。     

结晶外加剂对混凝土裂缝自修复的作用

为了增强水泥基材料自修复的潜力,对掺入渗透结晶材料的混凝土混合物进行了评估。通过测量改性混凝土的强度和裂缝宽度,分析了使用结晶掺合料对混凝土力学性能与裂缝宽度的影响。结果表明渗透结晶材料有利于改善混凝土的抗压性能和裂缝自修复宽度,提高了混凝土的结构完整性。     

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%。     

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。     

渗透结晶材料对混凝土裂缝宽度的修复性能

为研究渗透结晶防水材料对混凝土裂缝的自修复功能,采用人为制造裂缝后进行混凝土抗渗的试验方法,结合扫描电子显微镜(SEM)对混凝土的微观结构进行了分析和表征。结果表明,在既定的混凝土和水泥浆配合比下,28d龄期时渗透结晶防水材料对混凝土小于1.0mm的裂缝具有很好的自修复作用。掺加渗透结晶材料的水泥浆与混凝土间的界面结合程度与表面无裂缝的混凝土界面过渡区结构基本相同。裂缝宽度大于1.0mm,水泥浆与混凝土间的界面处空隙较大,混凝土抗渗性能降低。     

基于视觉传感器的建筑墙体裂缝检测与修复技术

为实现对建筑轻质隔音墙裂缝的精准检测与科学修复,以某钢纤维混凝土建筑工程项目为例,提出基于视觉传感器的建筑墙体裂缝检测与修复技术研究。结合钢纤维混凝土建筑设计信息与概况,布置钢纤维混凝土建筑检测现场,通过视觉传感器采集图像,传输到计算机终端;通过对图像的处理,实现对建筑轻质隔音墙裂缝的识别与安全等级的划分。采用设置建筑轻质隔音墙圈梁的方式,加固钢纤维混凝土建筑轻质隔音墙;制备环氧树脂浆液,根据裂缝情况,设计裂缝表面的封闭修复处理。     

国际混凝土防水与裂缝修复技术研讨会在沪召开

由加拿大凯顿国际公司北京代表处与其上海经销商——上海倍苑实业有限公司共同举办的国际混凝土防水与裂缝修复技术研讨会（以下简称研讨会）于2008年3月12日在上海召开。研讨会得到了加拿大驻沪领事馆、CMHC-加拿大国家住房署、上海市建委、上海市虹口区建筑业管理署的大力支持。混凝土结构与建筑裂缝治理方面的权威专家王铁梦先生以及建筑防水行业的多名专家学者与房地产开发商、建筑施工工程公司的代表共60余人参加了研讨会．就混凝土防水系统及裂缝修复技术进行了学术交流。     

自修复混凝土技术的现状与发展

自修复混凝土（SHC）技术是一种新型混凝土修补技术,利用混凝土中添加的自修复剂或微生物等使得混凝土中的裂缝自行愈合,从而延长混凝土使用寿命,减少环境污染和资源浪费。本文介绍了自修复混凝土技术的原理、发展、研究热点及未来的趋势和应用前景。     

国外混凝土裂缝的自修复技术

混凝土的裂缝，长期以来一直是学术界和工程界所研究的一个重要课题。国内外发表了大量的有关混凝土裂缝的成因、评估与修补的文献。混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的。形成混凝土裂缝有许多原因。大量调查研究认为，混凝土中裂缝的产生主要是由变形（包括结构因温度和湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因）及外荷载（动、静荷载）直接应力引起的。目前已经有多种评价、修补混凝土裂缝的方法。研究并设计混凝土裂缝自修复的技术是国外近些年提出的混凝土裂缝修补的新方法。裂缝自修复技术指混凝土在外部或…     

不同环境下混凝土裂缝自愈合的研究现状及发展

混凝土裂缝自愈合指的是混凝土结构开裂后其自身会自动修复裂缝乃至愈合。主要介绍了国内外关于混凝土在不同环境下裂缝自愈合的程度及其变化,以及国内外关于研究自修复自愈合混凝土所应用的各类方法措施及其取得的成果和应用,并针对当前研究现状进行了总结分析和对这一领域的展望。     

工业建筑混凝土结构裂缝的技术分析与控制

工业建筑混凝土结构裂缝,是常见的质量通病,严重影响工业建筑的质量。本文中对工业建筑常见的混凝土结构产生裂缝的原因进行技术分析并提出了控制工业建筑混凝土结构裂缝的具体措施。     

超长混凝土结构无裂缝施工技术

随着现代建筑功能的多元化发展,对建筑技术也提出了更高的要求,特别是超长混凝土结构无裂缝施工技术,在现代建筑工程施工中,是确保建筑结构整体性和强度的关键技术,对建筑行业的发展具有非常重要的意义。文章分析了混凝土裂缝产生的原因,阐述了超长混凝土结构无裂缝施工技术,以提高建筑结构质量,促进我国建筑行业的不断发展进步。     

大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析

在我国建筑行业快速发展的环境下,人们对建筑质量的要求越来越高,其中大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用越来越普遍,并成为重要的内容。在大体积混凝土结构施工技术中,裂缝问题是其常见问题,会直接影响到大体积混凝土结构质量与稳定性。因此,需要对其进行分析,采取有效的措施解决。本文就大体积混凝土结构与施工技术特点进行分析,研究其常见裂缝问题,并探讨土木工程建筑中大体积混凝土结构施工技术的应用情况,以便提高大体积混凝土结构施工技术水平。     

探讨混凝土建筑结构的检测和加固

我国工业与民用建筑随着历史的发展,混凝土建筑结构的用途与应用越来越广泛,但不同时期的混凝土的技术、生产和质量控制不同,混凝土建筑结构长期使用、内部质量缺陷或混凝土建筑结构用途的改变,混凝土建筑结构承载能力备受关注,为了确保混凝土建筑结构能满足正常荷载使用状态,往往要对混凝土建筑结构进行必要的检测或进行技术加固处理。本人长期从事工程质量检测与工程质量技术加固处理工作,对混凝土结构检测与加固处理积累了一定技术经验和处理方法。从而向大家交流混凝土建筑结构的检测和加固方法,为混凝土建筑加固修复施工提供一些经验。     

微生物矿化修复混凝土裂缝抗渗水性能试验研究

微生物裂缝自修复混凝土能够有效地实现裂缝的自我诊断和自我修复。利用好氧嗜碱微生物Bacteria.H1的矿化沉积作用,将其作为自修复剂,且用膨胀珍珠岩固载Bacteria.H1,研制出了一种新型裂缝自修复混凝土。通过扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对裂缝填充物进行分析,养护28 d的修复结果证明该研究方法具有较好的自修复能力,试验中自修复混凝土修补最大裂缝宽度是0.72 mm,是普通混凝土最大自修复宽度的1.8倍,且裂缝沉淀物是以球形和棱柱体形式存在的碳酸钙晶体。通过抗渗水性能试验的研究,自修复混凝土试件养护7 d后,渗水系数比普通混凝土低72.28%,表明这种新型自修复混凝土具有良好的抗渗水性能。     

混凝土裂缝灌浆修复后声学信号特征分析

大体积混凝土结构服役期间经常存在裂缝,可通过超声波技术进行检测。化学灌浆法为混凝土裂缝修复主要方法之一,修复效果关系到混凝土结构服役性能。因此,利用超声波技术对不同裂缝宽度试件灌浆修复效果进行跟踪检测,并分析灌浆修复过程中超声波首波波幅、声时等声学信号特征值。研究结果表明,有效修复区域超声波首波波幅明显提高,首波声时减小;可通过分析超声波声学信号特征值获取灌浆料覆盖范围,从而进行裂缝检测与修复效果评估。