自愈合混凝土.pptVIP

*自愈合混凝土现在您浏览到是一页，共二十三页。概要自愈合混凝土的发展混凝土的自愈合性能自愈合混凝土内置液芯胶囊法多孔纤维网修复法形状记忆合金内掺有机化合物法掺入特殊材料现在您浏览到是二页，共二十三页。自愈合混凝土的发展1925年学者Abrams第一个发现了混凝土的自行愈合现象，开裂试件在户外放置8a后愈合了裂缝，并提高了抗压强度。这一发现使通过混凝土自愈合而修复结构变得可行。随着国内外学者在这方面的进一步研究显示依靠混凝土本身的愈合能力不能达到理想的修复效果。于是人们开始寻求其他的方法来实现混凝土自己愈合裂缝的目的。比如目前研究较多的仿生自愈合技术。基于混凝土自身的愈合机理，也有采用催化结晶涂料的自愈合方法，通过催化混凝土中游离的钙离子和未水化的水泥发生反应达到愈合裂缝的目的。更有学者研究了在水泥基中掺入耐碱微生物对水泥基试件愈合性能的影响。现在您浏览到是三页，共二十三页。混凝土的自愈合性能在混凝土裂缝自愈合研究的初期阶段，主要是基于混凝土本身潜在的愈合能力的研究，实际体现在对于其机理和愈合效果的研究。J.Stefan（1995）将混凝土试件冻融破坏后，放置水中2～3个月后混凝土几乎能全部恢复损失的共振频率，并且裂缝中有钙矾石晶体和氢氧化钙晶体。此实验是在有水环境中且产生了水泥水化产物，这说明混凝土自愈合可能的形成原因是混凝土中未水化完全的水泥再次水化。现在您浏览到是四页，共二十三页。14d混凝土自愈合生成物XRD图谱（100％水泥）现在您浏览到是五页，共二十三页。28d混凝土自愈合生成物XRD图谱（100％水泥）现在您浏览到是六页，共二十三页。X射线衍射图谱可以看出，经过自愈合的混凝土裂缝处主要产物基本相同，为Ca(OH)2、CaCO3、水泥水化产物，裂缝处还有少量未水化的水泥，粉煤灰颗粒。对比14d和28d两个龄期的图谱，可以看出，随着龄期的增长，裂缝处未水化的水泥熟料和Ca(OH)2晶体数量逐渐减少。现在您浏览到是七页，共二十三页。混凝土自愈合产物的SEM照片（100％水泥）14d(左）28d（右）现在您浏览到是八页，共二十三页。内容总结自愈合混凝土。X射线衍射图谱可以看出，经过自愈合的混凝土裂缝处主要产物基本相同，为Ca(OH)2、CaCO3、水泥水化产物，裂缝处还有少量未水化的水泥，粉煤灰颗粒。通过研究，混凝土本身的愈合能力非常有限，不仅需要合适的湿度等条件，而且愈合较缓慢，即使改变混凝土的成分，对其愈合能力的提高也满足不了预期修复水平现在您浏览到是九页，共二十三页。14d龄期时，纯水泥混凝土试件，裂缝表面主要为颗粒状的水化硅酸钙、片状的Ca(OH)2、呈层状方块的CaCO3和部分未水化的水泥颗粒。可以清晰地看到裂缝最外部为粒径在1μm左右的CaCO3晶体，结晶情况良好，生长在片状Ca(OH)2之上，裂缝表面的空隙内部为水化硅酸钙，尚有少量未水化的水泥颗粒嵌于裂缝表面。与14d龄期的混凝土试件相比，28d龄期纯水泥的混凝土试件，裂缝处片状的Ca(OH)2和层状方块CaCO3晶体数量明显增多，结晶程度明显更好。现在您浏览到是十页，共二十三页。研究发现混凝土的自愈合能力存在一个损伤阈值，损伤小于损伤阈值时随损伤的增大，自愈合率也增大；损伤大于损伤阈值则随损伤的增大，自愈合率减小。通过研究，混凝土本身的愈合能力非常有限，不仅需要合适的湿度等条件，而且愈合较缓慢，即使改变混凝土的成分，对其愈合能力的提高也满足不了预期修复水平。通过激发混凝土本身的愈合能力来修复结构可行性不大。因此有学者开始研究模仿生物的愈合现象来愈合材料的研究，而这种材料就被称为仿生自愈合材料。其中仿生自愈合混凝土的研究思路大致分为三类：纤维管+胶粘剂；胶囊+胶粘剂；形状记忆合金。现在您浏览到是十一页，共二十三页。内置液芯胶囊法美国伊利诺伊斯大学的CarolynDry和日本东北大学三桥博三教授为首的日本学者将内含粘结剂的空心胶囊或玻璃纤维掺入混凝土材料中,一旦混凝土在外力作用下发生开裂,部分胶囊或空心纤维破裂,粘结液流出深入裂缝,粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。如图1所示,a:内含修补剂的胶囊被事先埋藏于混凝土内;b:裂缝的发生使胶囊破裂,修补剂流出;c:流出的修补剂修复了裂缝。现在您浏览到是十二页，共二十三页。图1内置胶囊仿