微胶囊自修复水泥基材料渐进破坏特征及修复特性的研究

发布时间：2024-02-21 06:07

　　长久以来,如何解决拉裂破坏问题都是混凝土耐久性研究的主要课题,传统裂纹修复手段存在修复效率低、材料污染环境等问题。基于仿生自愈合技术的微胶囊自修复体系能有效解决上述问题。本文开展了常规单轴压缩试验与压汞试验对微胶囊自修复水泥基材料的渐进破坏特征与能量机制进行研究,通过改变微胶囊掺量、预压应力水平和养护龄期等因素对材料的力学性能与微观结构修复效果进行分析,并建立宏观力学性能与微观结构的关系模型,最终对微胶囊掺量、预压应力水平和养护龄期等因素与修复效果的灰关联度进行研究。获得以下研究成果:(1)微胶囊对水泥材料的强度与变形特性影响明显:初始状态时,微胶囊掺量增大,强度与弹性模量均降低,呈负混杂效应;峰值应变随之增大,呈正相关性。经预压损伤后,材料的强度与弹性模量进一步随胶囊掺量增大而降低,峰值应变也保持缓慢增长趋势;预压损伤对各力学参数的影响效果与胶囊掺量相似,但总体影响水平高于胶囊掺量。经损伤修复后,峰值应变修复率随微胶囊掺量量增加有所降低,峰值强度、弹性模量修复率有所增加,说明经过养护后,微胶囊颗粒受到预压荷载作用破裂,释放修复剂与水泥基体中的固化剂反应生成的络合物有效填充了预损伤水泥...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1张家界澧水大桥

噬??忠殉??0万吨位居世界前列[2]。在施工及服役过程中，水泥材料受湿度、温度变化以及荷载作用等各种外部因素影响，表面及内部会产生大量微裂纹。复杂条件下，微裂隙不断发育，形成宏观裂缝。MarsavinaL等[3]研究表明水泥材料的破坏机理在于裂纹的生成和发育为侵蚀性离子（Cl-....

图1-2江西某地库塌陷

位居世界前列[2]。在施工及服役过程中，水泥材料受湿度、温度变化以及荷载作用等各种外部因素影响，表面及内部会产生大量微裂纹。复杂条件下，微裂隙不断发育，形成宏观裂缝。MarsavinaL等[3]研究表明水泥材料的破坏机理在于裂纹的生成和发育为侵蚀性离子（Cl-、SO42-、CO3....

图1-3空芯光纤结构示意图[18]

结构发生破坏或产生微裂纹将带动光纤内光强、相位、波长等参数发生变化，监控系统捕捉到这种变化并定位到基体发生损伤的具体位置，在注胶系统加压作用下，释放修复剂对损伤进行修复[20]。这种修复方式能有效对结构服役过程中的各种情况进行监控，实现光传输、损伤诊断和修复一体化[21]。但同时....

图1-4微胶囊自修复示意图以及脲

西安理工大学硕士学位论文4裂，修复剂在毛细虹吸作用下渗入裂缝；（3）修复剂与裂缝壁中的固化剂反应，将裂缝填充并粘结，抑制裂缝进一步扩展，使材料的宏观力学性能恢复，甚至超过原始水平[25]。根据微胶囊修复原理可知，微胶囊在基体中存放需要保持修复剂活性，这对囊壁密封性要求较高；加工聚....

本文编号：3905148