双微胶囊水工混凝土冻融破坏自修复特性研究OA

混凝土冻融破坏是水利工程最常见的灾害,为从根本上解决混凝土冻融破坏问题,通过将含有修复剂和固化剂的双微胶囊植入水工混凝土中,进行不同水胶比、不同掺量的微胶囊混凝土冻融试验,监测混凝土内部形态变化,测试其质量损失率和动弹性模量,研究微胶囊混凝土冻融循环过程的修复特性。研究结果表明,不同配比的混凝土在掺入双微胶囊后,其抗冻性能得到显著提升,最大增幅可达53.8%,微胶囊的最佳掺量阈值为4%。其增强机理主要归因于:微胶囊在弹性阶段的低温收缩效应,以及混凝土受损时胶囊及时破裂并释放修复剂与固化剂所产生的协同修复作用。此外,研究还发现双微胶囊在水胶比较大的混凝土中表现出更优异的填充效应;在相同掺量下,水胶比越高,修复效果越显著,反之亦然。有限元计算模拟验证了微胶囊混凝土冻融循环破坏过程,证实了微胶囊混凝土的自修复能力。水利工程应用时应充分利用其修复特性,越是恶劣环境,混凝土冻融破坏也越严重,则更适合应用双微胶囊来进行自我修复,达到延长水工混凝土使用寿命的目的。