初始裂缝宽度对混凝土自修复效果的影响

为了研究初始裂缝宽度对混凝土自修复效果的影响,设计了3组不同裂缝宽度(0.4~0.6、0.6~0.8、0.8~1.8 mm)条件下的混凝土自修复效果试验,并采用图像显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)等微观表征手段分析了裂缝处填充物的微观样貌和组成。通过图像显微镜观测发现,自修复混凝土的裂缝修复效果随着初始裂缝宽度的增大而降低。裂缝宽度为0.4~0.6 mm时,自修复效果较好,裂缝修复率达90.3%,可修复最大裂缝宽度为0.594 mm;当裂缝宽度为0.8~1.8 mm时,自修复效果明显下降,修复率仅为31.1%,可修复最大裂缝宽度为1.654 mm。SEM分析表明,固载微生物的膨胀珍珠岩既可以在混凝土未开裂前对微生物起到保护作用,又能在开裂后为微生物的生长代谢提供良好的物质能量交换空间,有利于碳酸钙沉积物的生成,提高混凝土的裂缝自修复效果。XRD分析表明,混凝土自修复机理是裂缝处有碳酸钙晶体的生成,并且距混凝土表面较近(距混凝土裂缝表面约10 mm)区域的裂缝中填充物为方解石,而裂缝深处(距混凝土裂缝表面约10~30 mm)的填充物为针状的文石。