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勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

自修复混凝土研究现状及发展趋势

一、绪论

自修复混凝土是一种新型的智能材料，能够在混凝土结构受损时自行

修复。它的出现极大地提升了混凝土结构的耐久性和可靠性，受到了

广泛关注和研究。本文将从自修复混凝土的定义、分类、原理、材料

及其性能等方面进行详细介绍，并对其研究现状及未来发展趋势进行

探讨。

二、自修复混凝土的定义与分类

自修复混凝土，简称自修复混凝土，是一种在混凝土内部嵌入微观尺

度的自修复剂，能够在混凝土破坏时自主活化，形成新的水泥基材料，

以达到修复混凝土的目的。根据自修复剂的不同，自修复混凝土可分

为微生物自修复混凝土、化学自修复混凝土和物理自修复混凝土三类。

1.微生物自修复混凝土

微生物自修复混凝土是指在混凝土中添加一种或多种特殊的微生物，

当混凝土受到破坏时，微生物便能够分解混凝土中的有机物质，产生

钙化细菌，进而产生大量的胞外多聚物和胞内钙化剂，将破裂部位填

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

充。

2.化学自修复混凝土

化学自修复混凝土是指在混凝土中添加具有化学反应性的物质，当混

凝土受到破坏时，这些物质便能够自发地发生化学反应，生成新的水

泥基材料，使破裂部位得到修复。

3.物理自修复混凝土

物理自修复混凝土是指在混凝土中添加具有自修复性能的微观尺度的

物质，例如聚合物、纤维、微胶囊等，在混凝土受到破坏时，这些物

质能够自主地释放出来，填充破裂部位，并与水泥基材料形成新的结

合。

三、自修复混凝土的原理

自修复混凝土的原理是基于混凝土内部的微观尺度结构，通过在混凝

土内部嵌入微观尺度的自修复剂，使其具有自主修复的能力。当混凝

土结构受到破坏时，自修复剂能够自主地活化，形成新的水泥基材料，

以达到修复混凝土的目的。

四、自修复混凝土的材料及其性能

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

1.微生物自修复混凝土的材料及其性能

微生物自修复混凝土的自修复剂主要由钙化细菌、有机物质和培养基

组成。其自修复性能主要取决于钙化细菌生长的速度、有机物质的含

量以及培养基的适宜性。目前微生物自修复混凝土的自修复效果已经

得到了较好的验证，能够在混凝土破坏时实现自主修复，并且其自修

复性能与混凝土的强度和龄期有关。

2.化学自修复混凝土的材料及其性能

化学自修复混凝土的自修复剂主要由微观胶凝材料、化学反应物和催

化剂组成。其自修复性能主要取决于化学反应物的种类和浓度、催化

剂的类型以及胶凝材料的适应性。目前化学自修复混凝土的自修复效

果已经得到了较好的验证，能够在混凝土破坏时实现自主修复，并且

其自修复性能与化学反应物的浓度和反应速率有关。

3.物理自修复混凝土的材料及其性能

物理自修复混凝土的自修复剂主要由微胶囊、聚合物和纤维等组成。

其自修复性能主要取决于自修复剂的尺寸、密度和释放速率等因素。

目前物理自修复混凝土的自修复效果已经得到了较好的验证，能够在

混凝土破坏时实现自主修复，并且其自修复性能与自修复剂的释放速

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

率和尺寸有关。

五、自修复混凝土的研究现状

目前，自修复混凝土已经成为国内外研究的热点之一。国内外学者在

自修复混凝土的材料、原理、设计及应用等方面进行了广泛的研究。

在微生物自修复混凝土方面，日本东京大学的研究团队成功地将钙化

细菌嵌入混凝土中，实现了混凝土的自主修复；在化学自修复混凝土