發(fā)布時(shí)間：2021-08-03 01:10

　　自愈合混凝土的發(fā)展可有效改善混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命,而水泥基材料自愈合性能的研究是自愈合混凝土發(fā)展的基礎(chǔ)。內(nèi)置愈合劑的微膠囊技術(shù)是目前較為有效的愈合方法之一,然而微膠囊的壁材與水泥基體之間的相容性問(wèn)題會(huì)對(duì)愈合效果產(chǎn)生較大影響。因此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始探索內(nèi)置愈合劑的無(wú)機(jī)多孔材料愈合方法,該方法不僅能夠解決相容性問(wèn)題,還可以豐富自愈合技術(shù)的研究角度和使用范圍,進(jìn)而推動(dòng)混凝土結(jié)構(gòu)向著智能化、綠色化方向發(fā)展。為此,本文采用無(wú)機(jī)多孔材料作為愈合劑的載體,并研究其對(duì)水泥基材料自愈合性能的影響。主要包括如下研究?jī)?nèi)容和研究成果:（1）以頁(yè)巖陶砂為硅酸鈉愈合劑的載體,制備了吸液性強(qiáng)、保液性好的膠囊化頁(yè)巖陶砂。首先通過(guò)斷面形貌的觀察和吸液倍率的測(cè)定,選擇頁(yè)巖陶砂作為愈合劑的載體;然后分析真空吸附方式對(duì)吸液能力和保液能力的影響,并設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)得到吸附處理過(guò)程中的最佳水平組合和最大吸附率;最后對(duì)頁(yè)巖陶砂進(jìn)行包封處理,并以質(zhì)量損失法和離子溶出法評(píng)價(jià)包封處理的效果。（2）分析了不同愈合環(huán)境下裂縫處傳輸性能和裂縫寬度的變化情況,探究了膠囊化頁(yè)巖陶砂在水泥基材料中的愈合作用。首先確定標(biāo)準(zhǔn)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自生愈合的因素[1,19]

虼?可以將愈合劑吸附于無(wú)機(jī)多孔材料內(nèi)部，以?xún)?nèi)置愈合劑的無(wú)機(jī)多孔材料提高水泥基材料的裂縫自主愈合性能。代爾夫特理工大學(xué)的SisomphonK等[31]將單氟磷酸鈉溶液（Na2FPO3）吸附于膨脹黏土輕骨料內(nèi)部，并包裹水泥漿層；然后將其摻入高爐礦渣水泥中，研究了膠砂試件耐久性的變化情況。該技術(shù)主要是以碳化作用為觸發(fā)機(jī)制，將輕骨料外部的水泥漿層破壞并釋放出內(nèi)部的愈合劑，Na2FPO3與基體中的Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)生成磷灰石等礦物，從而改善基體的孔隙結(jié)構(gòu)，尤其是能夠改善骨料和基體之間界面過(guò)渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)，其自愈合機(jī)制如圖1-2所示。a)摻入基體b)碳化作用c)釋放愈合劑d)發(fā)生反應(yīng)圖1-2自愈合機(jī)制示意圖[31]CO2

怨樅芙喝?紙?詹牧戲直鷂?接?輕骨料內(nèi)部，形成智能化人工輕骨料（ALA），通過(guò)內(nèi)養(yǎng)護(hù)作用以及火山灰反應(yīng)，不僅可以調(diào)控水泥基材料內(nèi)部的濕度場(chǎng)，使微觀結(jié)構(gòu)更加致密化，還可以填充因干燥收縮所產(chǎn)生的微裂縫。硅溶膠具有一定的粘度，將其改性處理并吸附于輕骨料內(nèi)部，可提高輕骨料的保水性能、降低釋水性能，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)養(yǎng)護(hù)作用的可控性；此外，硅溶膠還會(huì)與Ca(OH)2發(fā)生火山灰反應(yīng)，反應(yīng)所生成的C-S-H凝膠可填充材料內(nèi)部的微裂縫。因此，該自愈合體系在水泥基材料中具有內(nèi)養(yǎng)護(hù)和自愈合的雙重作用，其內(nèi)養(yǎng)護(hù)和自愈合的機(jī)制如圖1-3所示。a)輕骨料吸附愈合劑b)輕骨料釋放愈合劑圖1-3內(nèi)養(yǎng)護(hù)和自愈合機(jī)制示意圖[32]澳大利亞的ArifuzzamanM和KimHS[33]研究了膨脹珍珠巖和硅酸鈉復(fù)合材料的力學(xué)性能，具體分析了膨脹珍珠巖中的硅酸鈉從液相、凝膠相到固相轉(zhuǎn)變過(guò)程中的釋水行為，并建立了制備參數(shù)、組分體積分?jǐn)?shù)和性能之間的關(guān)系。這為今后使用該復(fù)合材料進(jìn)行水泥基材料裂縫自愈合方面的研究提供了很好的借鑒意義。因?yàn)榕蛎浾渲閹r比其他輕骨料內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)更豐富，可吸附更多的愈合劑，進(jìn)而提高其在水泥基材料中的愈合效率；但是由于膨脹珍珠巖的強(qiáng)度較低，可能會(huì)在攪拌過(guò)程破裂，所以需要通過(guò)包封或其他試驗(yàn)方法來(lái)解決該問(wèn)題。劍橋大學(xué)的AlghamriR等[34]研究了摻有內(nèi)置硅酸鈉溶液的輕骨料對(duì)水泥基材料自愈合性能的影響，發(fā)現(xiàn)預(yù)裂后的試件在水中愈合養(yǎng)護(hù)28d，抗折強(qiáng)度可以恢復(fù)80%，傳輸性能可以降低50%，并通過(guò)微觀測(cè)試分析方法證實(shí)了硅酸鈉的存在對(duì)于生成C-S-H凝膠的作用。在輕骨料吸附硅酸鈉和對(duì)輕骨料進(jìn)行包封處理的過(guò)程中，硅酸鈉的濃度以及包封的效果也會(huì)影響裂縫的愈合能力，所以這些方面還有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)分析。深圳大學(xué)的王險(xiǎn)峰和


本文編號(hào)：3318634