混凝土材料作为人类最大宗的建筑结构材料,自问世以来被广泛的应用于建筑、桥梁、道路、机场、大坝、水库等结构工程中。混凝土结构由于湿度、温度、收缩、不均匀沉降以及荷载等原因都会导致构件的损伤产生裂缝,大多数混凝土构件的破坏都是从混凝土内部产生微裂纹进而发展成宏观裂缝导致混凝土结构产生破坏,这就使得混凝土的耐久性大大降低。微裂纹前期虽然不会对结构构件产生较大的影响,但是如果裂缝继续发展延伸必然对结构的耐久性、抗渗性、结构安全性、稳定性产生较大的影响,甚至会对人民群众的生命和财产安全造成重大威胁。本文研究高分子材料修复剂的合成工艺,对水泥基材料力学性能的影响以及修复剂对水泥基材料的修复性能。（1）本文研发设计了一种基于环境影响型高分子材料,分析了高分子材料修复剂的吸水性能、渗透性能等表征;结果表明高分子材料修复剂在蒸馏水中可以吸收自身重量的51.34倍,且烘干后可反复吸水;在模拟孔溶液下由于溶液内外离子浓度差,吸水效果小于在蒸馏水下的吸水性能;高分子材料自身的渗透系数与细砂相接近;对高分子材料修复剂通过红外、固体核磁、热重测试等表征证实高分子材料为高聚物,因此水分子单体可以存在于高分子内部的三维网格内;（2）考虑到高分子修复剂与水泥基材料的和易性,以及水泥水化过程中是否会发生其他化学反应,本文研究了掺加不同掺量和颗粒大小的高分子修复剂的水泥净浆标准稠度用水量、水泥净浆的抗压强度、以及对不同养护时间段净浆试块终止水化后的试块进行XRD分析;试验结果表明,高分子材料修复剂的掺量对水泥净浆标准稠度用水量、水泥净浆的抗压强度有较大影响,掺量越多,标准稠度用水量越大,试块的抗压强度越低;高分子材料修复剂的颗粒大小对水泥的标准稠度用水量和净浆试块的强度造成影响可以忽略不计;对掺有不同含量高分子修复剂的3d、56d终止水化的产物XRD分析结果表明高分子材料修复剂在与水泥水化过程中不会生成新的产物;（3）本文的自修复的研究对象是砂浆试块,设计三种高分子材料修复剂的添加方式,制作水泥砂浆试块研究高分子修复剂对砂浆试块的影响;分别是固定水灰比、额外补充附加水、固定水灰比额外补充减水剂,试验中通过控制砂浆的初始流动度相同保证试验的有效水灰比相同。结果表明额外补充附加水组试验结果,砂浆试块的抗压强度和抗折强度也都随着高分子材料的掺量增加而减小。（4）本文对水泥基材料自修复技术的研究通过对40mm×40mm×160mm的砂浆试块预制裂缝后测试裂缝宽度的变化,内部超声波波速以及毛细吸水表征自修复的程度;40mm×40mm×40mm的砂浆试块通过对比60%、75%的抗压强度值预压后的力学强度恢复表征自修复效果;直径100mm,高度50mm的圆柱形砂浆试块预压裂缝后不同龄期的渗透系数变化表征自修复效果;修复剂掺量分别是0%、0.3%和0.5%;砂浆试块的养护环境分别为自来水环境、p H=12的碱性溶液和3.5%含量的Na Cl溶液。试验结果表明,掺加修复剂后对砂浆试块裂缝的修复、强度的恢复以及渗透系数都有更好的效果,且在自来水和p H=12的碱性溶液效果更加。（5）通过气孔分析测试、XRD定性分析以及扫描电镜试验对高分子材料修复剂掺加到水泥基材料中进行微观分析试验,结果表明掺加高分子材料修复剂的试块内部气孔数量明显多于不掺假修复剂的试块,内部孔隙是导致掺加高分子材料修复剂的试块强度低的主要原因;XRD和扫描电镜分析推断出高分子材料修复剂的修复机理是物理吸附性,在水泥砂浆裂缝自修复的过程中裂缝处没有产生新的化学物质,仅仅通过高分子材料的物理吸附作用,高分子官能团之间的界面结合作用和金属离子的络合作用,通过三种作用的相互连接形成网状物质修复裂缝。高分子材料修复剂能在环境中吸收大量水进而在裂缝中膨胀,一方面起到填充裂缝阻塞有害的物质和离子进入到裂缝中造成结构耐久性能的减弱,防止裂缝的进一步扩大,另一方面传输水到裂缝深处促进未水化的水泥进一步水化,共同作用使得裂缝得以修复。图 [85] 表 [21] 参 [63]