混凝土材料是当今世界上用途最广、用量最大的建筑材料。混凝土在其服役的过程中受到自身因素和周围环境的作用,会产生裂纹和局部损伤等病害。混凝土的宏观裂缝实际上就是微裂缝的扩展,如果能够及早发现和修复这类微裂缝,这将会减少甚至避免宏观裂缝的产生。本文通过引入微胶囊技术来实现水泥基材料中微裂缝的自动修复,从而为解决水泥基材料宏观裂缝及其愈合这一问题提供一个新方法。本文采用原位聚合法制备脲醛树脂封包环氧树脂E-51微胶囊,研究固化剂间苯二酚用量、乳化剂用量和芯材稀释剂掺量等条件对自修复微胶囊制备的影响。表征微胶囊的微观形貌、表面特性、粒径分布、囊化指标、化学结构、热稳定性和芯材活性,验证其与水泥基材料的兼容性,观察其在水泥基材料中的分布情况和破裂行为。其后,将自修复微胶囊应用于水泥基材料中,用抗压强度的恢复验证其在水泥基材料中的修复作用。改进微胶囊掺入水泥胶砂的方式、水泥胶砂预损伤的方式和水泥胶砂短龄期强度修复率的计算公式。研究微胶囊的掺量、粒径、芯材稀释剂掺量、芯材固化剂掺量、水泥基材料预损伤程度对水泥基材料修复率的影响,同时研究在较好的修复条件下自修复微胶囊对水泥胶砂强度的影响。通过上述研究得到以下主要结论:1、当间苯二酚/尿素比值为12%和乳化剂/芯材比值为5%时,微胶囊的制备质量较好。在较好的制备条件下,微胶囊微观形貌良好,表面较粗糙有利于与水泥基材料结合,尺寸均匀、粒径分布窄,产率和芯材含量均较高可分别达到78.49%和72.40%。2、微胶囊芯材、芯材稀释剂和微胶囊壁材三者不会互相发生反应,且能形成稳定的核壳结构。微胶囊能在室温中长期稳定存在,在200℃C高温下才会大量分解,微胶囊的热稳定性介于芯材和壁材之间。微胶囊芯材具有良好的固化反应活性,具备在水泥基材料中发挥修复作用的能力,且温度和时间对芯材固化反应的影响较小。3、微胶囊在水泥净浆中能够保持完好的形态且与水泥净浆结合较为紧密,其在水泥净浆中能够发生破裂且分散情况较好,在水泥净浆试块不发生宏观破坏时,微胶囊的破裂行为以小洞式破裂为主。4、微胶囊对于水泥基材料是一种缺陷,会使其抗压强度有所降低。短龄期修复率的测定需要排除初始强度和水泥水化使水泥胶砂试块强度增加的影响。采用微胶囊代替砂质量的掺入方式对水泥胶砂强度影响最小。5、在适当范围内,微胶囊尺寸越小,粒径分布越窄,对于短龄期修复率的提高越有利。当预压力为0.75σmax,芯材固化剂掺量为20%,微胶囊掺量和粒径范围分别为6%和75-150μm时,短龄期修复率最高为24.1%。