微胶囊粒径对水工自修复混凝土力学性能的影响研究

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作   者：

袁金峰;  张丽梅;  王忠;  董广昊;  王斐; 

作者机构：

吉林省水利厅重点项目建设管理办公室;  吉林省水利科学研究院; 

关键词：

抗折强度;  抗压强度;  损伤恢复率;  自修复;  微米级微胶囊; 

期刊名称：

中国农村水利水电

i s s n：

1007-2284

年卷期：

2025 年 002 期

页   码：

193-200

摘   要：

微胶囊自修复技术是解决混凝土劣化、提升耐久性的有效方法，近年来研究者对毫米级和百微米级自修复微胶囊的研究揭示了微胶囊的自修复作用，但都造成了基体混凝土力学性能的减低。通过控制搅拌速率等措施合成了粒径40μm和粒径8μm的微胶囊，并对混凝土的力学性能影响进行了研究，结果表明：(1)两种粒径微胶囊化学结构稳定，热稳定性较好，加入混凝土在搅拌后大粒径微胶囊有破碎现象，小粒径微胶囊表面变得粗糙。当混凝土受损出现裂缝时，微胶囊会及时破裂，囊芯材物质会流出对混凝土进行修复。(2)40μm的微胶囊掺入混凝土后，均造成混凝土抗压强度和抗折强度的下降；8μm的微胶囊掺入混凝土后，在4%以下掺量时混凝土抗压强度和抗折强度逐渐上升，超过4%以后开始下降。(3)40μm和8μm的微胶囊均对混凝土抗压和抗折造成的损伤具有修复作用，40μm的微胶囊混凝土最大抗压、抗折强度恢复率为110.2%、113.0%,8μm的微胶囊混凝土最大抗压、抗折强度恢复率为115.6%、114.7%。但当掺量增加到一定量时会到达拐点，然后修复效果开始降低。水工混凝土应用可通过控制微胶囊粒径，能够有效改善混凝土力学性能，且在混凝土受到破坏损伤时及时自我修复。