碳酸钠溶液环境下混凝土自愈合性能研究

通过分析混凝土裂缝愈合前后的力学性能、裂缝宽度、物相组成和组织结构,研究了不同浓度Na2CO3溶液(0、2%、4%、6%)环境下混凝土裂缝的自愈合性能。结果表明,Na2CO3溶液对混凝土裂缝的自愈合效果明显优于水;不同浓度Na2CO3溶液环境下,混凝土的强度、波速均随龄期延长逐渐增大,且增长速率前期较大,后随龄期的延长趋于平缓;6%Na2CO3溶液环境下,混凝土强度恢复效果最明显,49d时完全恢复,60d时强度恢复率增至106.1%;2%Na2CO3溶液环境下,60d时混凝土强度恢复率仅为73.5%;4%Na2CO3溶液环境下,混凝土强度恢复效果处于两者之间。随Na2CO3溶液浓度的增大,裂缝中C-S-H凝胶、Ca CO3晶体等水化产物增多,体积增大,二者通过填充作用和胶结作用,使裂缝逐渐愈合。     

水泥基材料裂缝自愈合行为研究机理

综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献,归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究成果及自修复机理的主要研究方法,指出水泥基材料微裂缝自修复机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基材料的耐久性和可靠性意义重大。     

氧化镁膨胀剂对混凝土早期裂缝自愈合性能的影响

对比分析了2种型号的氧化镁膨胀剂在5%及10%掺量(质量分数,下同)下对混凝土早期裂缝自愈合性能的影响,对混凝土的限制膨胀率、裂缝形态、裂缝宽度变化及抗压强度恢复率进行了试验分析.结果表明:氧化镁膨胀剂活性越高、掺量越大,混凝土的限制膨胀率越大,在相同龄期条件下,相同初始宽度的混凝土裂缝自愈合效果越好;氧化镁膨胀剂对初始宽度为0.40mm及以下的早期裂缝有较好的愈合效果,对初始宽度超过0.40mm的裂缝愈合效果相对较差;掺氧化镁膨胀剂的混凝土试件7,28d抗压强度恢复率较空白组均得到显著提高,提高幅度约为55%~68%.     

异氰酸酯自修复微胶囊水泥基材料的制备与性能研究

自修复微胶囊水泥基材料能够自发修复基体内的微裂纹。采用界面聚合法制备异氰酸酯微胶囊,利用蒙脱土改性壁材,研究掺自修复微胶囊的自愈合砂浆强度变化及自修复效果。通过工艺参数优化,确定最佳合成条件为:反应时间2 h、温度50℃、壁材3 g、芯材13.5 g、蒙脱土用量1%,此时芯材含量为61.5%。微观及宏观分析发现,微胶囊的耐碱性良好,可以与水泥基材料相容;微胶囊最佳掺量为4%,此时自愈合砂浆试件的抗压强度恢复率为117.38%。     

在不同介质条件下渗透结晶型防水涂料对水泥基材料性能的影响

研究了在纯水、硫化氢溶液、氨水溶液、硫化铵溶液等不同介质条件下渗透结晶型防水涂料对砂浆强度、吸水率和裂缝自愈合能力的影响。结果表明:经上述4种介质处理,涂刷渗透结晶型防水涂料的砂浆试样抗压强度均高于普通砂浆试样,吸水率则明显小于普通砂浆试样;与纯水相比,硫化氢溶液和硫化铵溶液不影响渗透结晶型防水涂料裂缝自愈合功能的发挥,而氨水溶液对其功能的发挥有一定的不利影响。     

工程水泥基材料裂缝分布及自愈合后力学性能

在0.3%,0.5%,1.0%,2.0%预加拉伸应变破坏下,进行了2种配比、不同龄期的工程水泥基复合材料(ECC)的裂缝分布、干湿循环自愈合后力学性能的恢复及不同物相的纳米压痕测试.结果表明:ECC具有很多有利于裂缝自愈合行为的特性,其裂缝宽度大都在30μm以下,自愈合后,其最终强度及拉伸应变能力均能达到甚至超过对比试件,裂缝自愈合产物的弹性模量约为34.8GPa,硬度约为1.6GPa,刚度约为0.1mN/nm.     

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。     

硫酸盐-干湿循环下高延性纤维增强水泥基材料的自愈合

采用1.0%,1.5%和2.0%预加拉伸应变,使养护7,28d龄期的高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)试件产生裂缝,研究其在经历10,20和30次硫酸盐-干湿循环后的裂缝特性、自愈合后的拉伸性能及自愈合产物.结果表明:带裂缝试件在经历不同循环次数后均表现出了良好的自愈合效果,残余裂缝的最大宽度和数量明显减少;养护7d试件经历10次循环后的残余裂缝最大宽度由愈合前的80μm降至25μm,养护28d试件经历30次循环后的残余裂缝最大宽度由愈合前的100μm降至50μm;67%以上带裂缝试件自愈合后的单轴拉伸应变能力接近甚至超过同样经历的对比用无裂缝空白试件;养护7d试件自愈合后的最终应力可分别恢复至75%以上,养护28d试件可恢复至131%以上;层状结构的CaCO_3晶体是ECC试件的主要自愈合产物.     

水泥基聚合物防水涂料的自愈合研究

通过渗透结晶技术及增塑方法研究了水泥基聚合物防水涂料(JS防水涂料)的自愈合性能。结果表明,水泥基聚合物防水涂料的自愈合效果与结晶粉料、增塑剂含量密切相关,也与涂膜厚度及裂口宽度有关;显微观察显示了结晶粉料与水反应导致结晶及结晶体增大的过程;所制备的水泥基聚合物防水涂料具有自愈合功能及较高的拉伸强度和断裂延伸率。     

水灰比和裂缝宽度对渗透结晶型混凝土的自愈合性能影响

为探究水灰比和裂缝宽度对水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）的自愈合能力的影响。对预设裂缝和未设裂缝的混凝土进行了抗压试验、劈裂抗拉试验及抗渗性能试验。利用扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌及水化产物。结果表明：CCCW的自愈合率随水灰比和龄期的增加而增加;随裂缝宽度的增加而减小。CCCW对含裂缝的混凝土有良好的修复效果,提高了混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。含裂缝的试件劈裂抗拉强度无法达到初始强度,这是因为水化生成的结晶产物虽然完全的堵塞裂缝,但是并不能达到与混凝土相同的致密程度和强度,从而导致裂缝处成为薄弱部分,劈裂抗拉强度降低。CCCW的抗渗性能良好是由于产生大量的结晶物填充裂缝,起到修复和防水作用。     

不同pH值环境下砂浆裂缝的自愈合行为

通过分析砂浆裂缝愈合前后的超声波速变化、毛细吸水量和裂缝宽度检测,研究了不同p H溶液(p H=5、7、12)环境下砂浆裂缝的自愈合性能。结果表明,不同p H环境下修复剂的修复效果并不完全相同,在p H=7和p H=12环境下,掺入1%修复剂的试样修复效果最好,声波恢复率最高可达96.03%。在p H=5环境下,不掺修复剂的空白砂浆试样自身修复效果最好,但恢复率要远低于碱性和中性溶液环境。     

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。     

干湿条件下沥青自愈合性能评价与机理分析

利用沥青拉拔试验对5种改性沥青的黏结与自愈合性能进行了对比,考虑干燥与潮湿2种愈合养护状态以及改性剂掺量的影响;在拉拔试验的基础上,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对破坏-愈合-再次破坏的沥青样品进行分析,探究了沥青自愈合性能与分子结构之间的相关性,结果表明:线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、橡...     

基于微生物矿物沉积的混凝土开裂自愈合

为了保护存在于混凝土中的高碱环境中的细菌,采用吸水性强的沸石做载体;基于微生物的矿化理论,利用微生物技术对开裂混凝土进行自修复。水泥砂浆开裂自愈合的研究结果表明:开裂龄期为28 d时,对于含有和不含愈合剂的样品,修复效果存在显著差异,掺有愈合剂的样品,宽度在0. 1 mm以内的裂缝能够完全修复。     

自愈合防水混凝土的应用研究

自愈合防水混凝土包括水化反应型、微胶囊机制、微纤维机制和微生物等类型,文章重点介绍了微生物自愈合防水混凝土的作用原理,并通过试验测试了含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土对裂缝的修复效果。结果表明,含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土可通过细菌诱导生成碳酸钙沉淀封堵裂缝,在裂缝自愈合性能方面远超普通混凝土。     

渗透结晶型防水材料赋予混凝土裂缝自愈合性能的研究

将渗透结晶型防水材料掺入混凝土中,采用混凝土平板试验法,研究了渗透结晶型防水材料对混凝土宏观裂缝自愈合性能的影响.结果表明:渗透结晶型防水材料时混凝土初期裂缝的产生有一定的抑制作用,并赋予混凝土优良的裂缝自愈合性能.     

基于分子模拟技术的沥青自愈合性能研究

以分子模拟作为研究手段,对采用化学结构指标H/C和CH2/CH3值作为沥青自愈合性能评价指标的可行性进行了分析,研究结论表明,采用两种不同建模方法构建的沥青分子模型的CH2/CH3和H/C值都与沥青的自愈合性能表现出较好的线性关系,且与试验结论的趋势相同,因此认为可以用CH2/CH3和H/C值作为沥青自愈合性能的评价指标。     

免蒸压PHC管桩混凝土自愈合性能试验研究

在生产和施工过程中,PHC管桩混凝土不可避免的会产生裂缝,对管桩耐久性产生不良影响。混凝土的自愈合性能是解决这一问题的可能方式,但针对PHC管桩混凝土的研究未见报道。为解决这一问题,针对免蒸压PHC管桩混凝土试件进行了专门研究,并与蒸压PHC管桩混凝土试件进行对比。研究结果表明,蒸压PHC管桩混凝土没有裂缝自愈合性能;免蒸压PHC管桩混凝土具有裂缝自愈合性能,且随着混凝土产生裂缝时的龄期增加,自愈合速度减慢;自愈合性能较为适宜的评价指标是混凝土抗压强度和电通量,不宜采用氯离子扩散系数。     

基于不同湿度环境下高分子修复剂对混凝土裂缝自愈合性能的影响研究

通过检测表观形貌特征、气体渗透性、水分传输性和抗压强度的变化,系统研究了不同湿度环境下混凝土损伤劣化规律和裂缝修复机理,揭示了在不同湿度环境下环境响应型高分子修复剂对损伤混凝土自愈合的激励机制;同时,结合扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射研究了裂缝自愈合的微观结构和演变机理。结果表明：自然空气和相对湿度30%的养护环境不利于混凝土裂缝的自修复行为;随着养护湿度的增加,混凝土裂缝修复率不断增大,潮湿环境有利于环境响应型高分子修复剂充分发挥激励作用,促进裂缝自愈合特性,延长服役寿命;浸水环境下高分子修复剂的修复效果最佳,裂缝愈合率可达70.38%,其耐久性和抗压强度等性能都明显优于素混凝土;裂缝愈合的主要原因是修复剂吸水膨胀,大量碳酸钙和钙矾石等凝胶沉淀物填充裂缝;混凝土裂缝自修复行为是物理变化和化学变化共同作用的结果。     

混凝土微生物自愈合技术研究进展

细小裂缝会造成混凝土结构耐久性损失,并产生高额的维修费用。采用微生物诱导碳酸钙沉淀以实现混凝土微裂缝的修复成为近年来的研究热点。微生物作为混凝土愈合剂,可改善混凝土的力学性能和耐久性,具有环保性、可持续性的特点。文章综述了目前相关研究成果,并对存在的一些问题和研究方向进行了讨论和展望。