自修复混凝土研究进展

智能混凝土是建筑材料与智能科技相结合的产物，是智能材料的一种。自修复混凝土是智能混凝土发展的高级阶段。混凝土在受力或其他因素的作用下，会出现裂缝，影响了混凝土的使用寿命。自修复混凝土在出现裂缝时，能自动分泌出粘结液并渗入裂缝中，使混凝土裂缝重新愈合，恢复甚至提高混凝土的性能。全面回顾了自修复混凝土的发展背景和国内外的研究现状，阐述了现今自修复混凝土研究与应用中存在的问题，通过深入分析，展望了自修复混凝土的发展趋势和应用前景。     

浅论智能混凝土与结构

智能混凝土材料是将具有自感应、自调节和自修复等组件材料与混凝土基材复合,并按照结构的需要进行排列,以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。与其他智能材料相比,智能混凝土是多功能本征性智能材料,可从本质上提高工程结构的性能。自感知混凝土、自调节混凝土和自修复混凝土等是智能混凝土研究的热点。     

智能混凝土在桥梁工程中的应用

本文探讨了自诊断智能混凝土、自调节智能混凝土及自修复混凝土在桥梁工程中的应用,指出了智能混凝土材料具有自检测、自诊断、自修复、自指令的性质,可以极大地提高桥梁结构的安全性和可靠性,避免灾难性事故的发生。     

混凝土梁智能自修复试验与研究

利用形状记忆合金的形状记忆效应和受限回复产生较大驱动力的特性以及胶粘剂对裂缝的填充、修复特性,研究了一种智能自修复混凝土梁.通过试验验证了智能混凝土梁的自修复能力,并对智能混凝土梁的修复机理进行了分析.试验结果表明:裂缝产生后,胶粘剂从修复纤维管中渗入裂缝;通电加热改变形状记忆合金温度而使其对梁施加回复力,裂缝闭合.修复后的试样再次加载时,其开裂荷载提高,修复后的裂缝未再次开裂,而在试件中出现了新的裂缝.     

自修复智能混凝土简支梁试验研究

采用免振捣自密实混凝土作为自修复智能混凝土的基材,内置玻璃纤维,分别在修复空心玻璃纤维内注入α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂和聚氨酯胶粘剂,进行自修复自密实混凝土简支梁构件的三分点纯弯试验.比较了这3种胶粘剂的修复效能,及内置不同数量修复玻璃长管对简支梁承载力恢复和提高能力的差异.     

地下结构混凝土微胶囊自修复法及力学模型

由于受到外环境和内环境的共同作用,地铁隧道结构的劣化现象是不可避免的,且用常规方法难以修复.而微胶囊自修复混凝土为地铁隧道结构的修复提供了新的方法,它能够智能、大范围地修复细微裂缝,且对结构造成的初始损伤较小.为此,提出了基于泰勒弹性损伤模型的受拉荷载下地下结构微胶囊自修复混凝土的二维自修复细观力学模型,建立了损伤修复演化方程,给出了修复后柔度的求解公式.微胶囊自修复水泥的试验与数值对比分析表明,该模型不仅能够模拟地下结构微胶囊自修复混凝土的损伤修复现象,而且具有较好的计算精度.     

混凝土裂缝及修复技术的现状与发展

通过分析现有混凝土裂缝事后维修技术及存在的弊端,提出适应智能材料发展的自修复混凝土及自修复技术。通过列举国内外现有自修复技术的研究进展及存在的问题,指出自修复混凝土及自修复技术的新的发展空间。     

不同矿化微生物对混凝土裂缝自修复效果影响

微生物矿化沉积能够有效地实现混凝土的裂缝自修复,从而延长混凝土结构的服役时间,然而直接掺入混凝土的微生物成活率会显著降低。该文以高孔隙率的膨胀珍珠岩作为微生物载体,研制了具有裂缝自诊断和自修复能力的混凝土,考察了不同类型矿化微生物对混凝土裂缝自修复效果的影响,并对混凝土裂缝处沉淀物进行了微观结构分析。试验结果表明:科氏芽孢杆菌和筛选的好氧型、兼性厌氧型、厌氧型混菌均具有良好的矿化沉积能力,混凝土经修复养护28d后裂缝修复率分别达到73.3%、83.3%、63.3%和41.5%。微观结构分析结果表明:利用不同类型矿化微生物研制的裂缝自修复混凝土的裂缝处填充物为不同形态的碳酸钙晶体。研究结果可为基于微生物矿化的混凝土裂缝自修复性能研究提供参考。     

智能混凝土的发展现状与展望

智能混凝土是国内外学术界和工程界研究和议论的热点话题。综述了智能混凝土国内外的研究现状和进展,阐述了智能混凝土研究中的一些问题,并展望了智能混凝土的发展方向。     

乳酸钙掺量对基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝自修复效果的影响

基于微生物矿化沉积的裂缝自修复技术能够有效地实现混凝土裂缝的自诊断和自修复;然而,如果混凝土中微生物矿化沉积过程中所必需的营养物质掺量不足,则可能限制其裂缝自修复效果的充分发挥。以科式芽孢杆菌为自修复剂,以膨胀珍珠岩为修复剂载体,研制出一种新型裂缝自修复混凝土。主要考察乳酸钙掺量对基于科式芽孢杆菌矿化沉积的混凝土裂缝自修复效果的影响。试验结果表明,经过修复养护28 d后,研制的自修复混凝土表现出优越的裂缝自修复能力,最大修复裂缝宽度达到0.67 mm,为普通混凝土最大裂缝修复宽度的2.23倍;并且乳酸钙掺量对混凝土裂缝自修复效果影响较大,随着乳酸钙掺量的增加,混凝土的裂缝自修复能力显现出先上升后趋于平稳的趋势,当乳酸钙掺量为胶凝材料质量分数的1.75%时,混凝土的裂缝最大修复宽度达到最大。