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随着人们对混凝土耐久性重视程度的提升,与之相关的耐久性提升技术也变得越来越丰富而具有针对性。研究表明混凝土自修复行为往往能够增强混凝土的耐久性,因此通过对自修复混凝土进行研究进而降低维护成本提高混凝土结构寿命的设想被越来越多的提出。本文在国家自然科学基金项目“海工预应力混凝土结构耐久性能提升技术与设计理论研究(51778272)”的资助下,研制出了一种针对混凝土裂缝具有膨胀粘合作用的微胶囊自修复混凝土并对其基本物理性能、强度恢复、声学性能恢复及氯离子渗透性能恢复进行了研究,同时结合微观分析方法初步揭示该微胶囊自修复系统的修复机理。主要内容如下:(1)选取硅酸钠及膨胀硅酸盐水泥作为本文自修复微胶囊的自修复组分,采用挤压喷雾法制备出具有不同比例的混凝土自修复微胶囊。通过微观分析对其进行表征,探讨该自修复微胶囊是否满足微胶囊自修复混凝土的基本工作机理。(2)将自修复微胶囊与试验选取的三种固化剂按比例掺入水泥砂浆材料中,探究微胶囊对水泥胶砂材料基本物理性能的影响。随后对完全破坏的试件进行修复,以二次抗压的方式获得该自修复水泥胶砂材料的强度修复率,以此验证该自修复微胶囊在强度恢复指标下修复性能的有效性。试验结果发现最佳固化剂为氟硅酸钠,并获得了微胶囊材料的合理掺量范围约为1%-5%。(3)采用正交试验的方式,设计出一组不同损伤程度下三因素三水平的正交试验,以基本抗压强度、修复30d后的强度恢复以及超声波声速恢复为指标,结合方差分析探究这三种因素的显著程度,获得了该因素下的最佳因素组合为微胶囊掺量3%、硅酸钠占比50%、外加固化剂氟硅酸钠掺入量15%。对破坏修复前后的混凝土试样进行SEM及EDS分析,初步探讨其修复机理。(4)选用最佳因素组合下的微胶囊自修复混凝土的配合比,采用氯离子渗透系数及荷载位移曲线的恢复作为自修复评价指标,针对不同裂缝宽度及不同的修复时间对其修复性能进行了试验研究。根据试验数据并结合图像确定了导致该微胶囊自修复混凝土体系失效的裂缝宽度约为0.15mm以及修复过程完成所需要的时间约为56d。