自愈合混凝土在现代建筑中的应用

院随着建筑行业对材料创新需求的不断增长,自愈合混凝土作为一种新兴材料引起了广泛关注。文章对自愈合混凝土进行了概述,简述了自愈合混凝土在现代建筑中应用的方向,分析了自愈合混凝土在现代建筑中应用面临的挑战,提出了自愈合混凝土在现代建筑中应用的优化策略,探究了自愈合混凝土在现代建筑中应用的未来前景,以期推动自愈合混凝土的进一步发展和广泛应用,为自愈合混凝土在建筑行业的应用提供理论基础和发展方向,这对促进建筑材料科技创新和实现建筑行业可持续发展具有重要意义。

自愈合混凝土损伤演化声发射监测及其评价技术

自愈合混凝土能较大程度地提高混凝土的极限承载力.针对自愈合混凝土损伤缺乏有效研究手段的现状,提出用声发射技术来监测它的损伤演化.通过自愈合混凝土梁三点弯曲试验,对它的损伤全过程进行了声发射监测.通过声发射计数能够准确地判断自愈合混凝土裂纹的开裂、扩展及其损伤演化过程,它的包络曲线和荷载曲线具有良好的对应关系.运用凯塞(Kaiser)效应和费利西蒂(Felicity)比能正确判断愈合的优劣情况.最后,对自愈合混凝土损伤演化的各个阶段声发射波形进行小波分析,通过小波奇异检测技术提取出各自的特征波形,并分析其频率分布范围,进一步分析了损伤的内在成因,为自愈合混凝土损伤类型提供了一种新的判据和测试方法.

基于生物矿化机理的自愈合混凝土制备与表征

研究旨在利用微生物诱导碳酸钙沉淀机理,研制新型细菌自愈合混凝土。在高pH条件下培养,筛选出一组与枯草芽孢杆菌相关的产芽孢杆菌。将筛选得到的耐碱枯草芽孢杆菌M9进行生物矿化沉淀测试,X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),结果表明沉淀矿物为呈方解石形态的碳酸钙。以枯草芽孢杆菌M9为修复剂,掺入聚乙烯醇(PVA)纤维制备自愈合混凝土梁试件。利用引气剂在水泥净浆混合料中产生微孔,为微生物提供生态位。对养护14 d的混凝土梁试件进行三点弯曲试验,获得宽度约为0.3 mm的裂纹。28 d后,细菌代谢等作用形成碳酸钙晶体填充物自动填充微裂纹空隙。后续SEM测试表明:方解石是裂纹填充矿物主要形态,且晶体表面残留部分细菌印记。愈合后的混凝土梁在第二次弯曲测试下的抗弯强度提高了约14%,该强度恢复是通过修复基体裂纹和纤维-基体界面的粘结力来实现的。

自愈合防水混凝土的应用研究

自愈合防水混凝土包括水化反应型、微胶囊机制、微纤维机制和微生物等类型,文章重点介绍了微生物自愈合防水混凝土的作用原理,并通过试验测试了含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土对裂缝的修复效果。结果表明,含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土可通过细菌诱导生成碳酸钙沉淀封堵裂缝,在裂缝自愈合性能方面远超普通混凝土。

高分子修复剂对混凝土裂缝自愈合性能影响分析

混凝土裂缝是混凝土结构中常见的问题,会导致材料强度降低、渗透性提高等问题。为了解决混凝土裂缝问题,以高分子修复剂为研究对象,进行了一系列试验来评估其对混凝土裂缝自愈合性能的影响,主要分析形貌特征变化、水分传输性变化、气体渗透性变化、抗压强度变化等方面对混凝土裂缝自愈合性能的影响,并提出了一系列解决方案,旨在为相关人员或工程提供参考。

内置胶囊混凝土的裂缝自愈合行为分析和试验

研究了一种具有裂缝自愈合行为的内置胶囊混凝土 .首先 ,建立了描述修复胶囊在混凝土中的分布和取向函数 ;然后 ,根据混凝土的破坏机理 ,确定了修复胶囊的破坏应力 ;第三 ,通过实验分析了修复胶囊的几何参数和体积率对混凝土性能的影响 ,得到了几何参数和体积率的最佳取值范围 ;第四 ,利用ANSYS对修复胶囊进行了有限元分析 ,确定了其合理的壁厚 ,为修复胶囊材料的选择提供了一种研究方法 ;最后 ,进行了内置胶囊混凝土试验 ,取得了一定的自愈合效果 .

混凝土微生物自愈合技术研究进展

细小裂缝会造成混凝土结构耐久性损失,并产生高额的维修费用。采用微生物诱导碳酸钙沉淀以实现混凝土微裂缝的修复成为近年来的研究热点。微生物作为混凝土愈合剂,可改善混凝土的力学性能和耐久性,具有环保性、可持续性的特点。文章综述了目前相关研究成果,并对存在的一些问题和研究方向进行了讨论和展望。

对混凝土裂缝自愈合的研究

阐述了混凝土裂缝产生的原因以及混凝土裂缝自愈合的机理,并对混凝土的自愈合技术进行了深入的研究,结合该领域存在的问题,对其在未来的发展进行了展望,以期为该问题的研究提供借鉴。

内掺型CCCW对混凝土自愈合及抗渗性能的影响

针对混凝土自身结构原因和外界因素产生裂缝而导致混凝土耐久性劣化及渗漏问题,探讨了两种内掺型水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)对混凝土自愈合性及抗渗性能的影响。试验采用XYPEX掺合剂内掺量为1%、2%、3%和某A添加剂内掺量1%、1.2%、1.5%的CCCW混凝土。渗透结晶混凝土微观结构形貌采用SEM分析,然后对其修复率、各力学性能及二次抗渗等进行试验分析。结果表明:内掺型渗透结晶材料对自愈合及抗渗性能最佳掺量均为1%,微观分析渗透结晶型混凝土自愈合及抗渗性能的主要影响因素是结晶体的结构形貌与晶体物质数量,两种改性渗透结晶混凝土各性能均比基准混凝土更好。

仿生自愈合水泥砂浆的研究

将含有聚氨酯、丙烯酸酯等修复剂材料的空心玻璃纤维埋入水泥砂浆基体中 ,在水泥砂浆内部形成智能型仿生自愈合系统 .砂浆开裂后空心玻璃纤维断裂 ,致使修复剂流入基体 ,愈合基体微裂缝且修复损伤界面 .使用INSTRON实验机和声发射仪分别测试了砂浆愈合后的强度和质量 .结果表明 :砂浆的愈合效果明显 。

上海化学工业区混凝土防火堤墙裂缝的控制技术探讨

结合上海化学工业区某储罐项目分析了混凝土防火堤墙裂缝的形成及其原因,并从优化设计、材料选择、施工控制等方面探讨了解决混凝土防火堤墙裂缝的具体措施。在讨论中还突出强调了仿生自愈合混凝土的应用、混凝土膨胀加强带的设置等技术方法。

利用优化的水渗透试验研究SAPs的裂缝愈合机理

混凝土开裂不利于结构的耐久性,自愈合混凝土是提高混凝土结构裂缝自修复能力的理想材料。本实验借助水渗透装置首次研究了非等宽裂缝中的水流分布和水流速;分析了非等宽裂缝对水渗透试验准确性的影响;利用优化的水渗透试验探究了高吸水性树脂(SAPs)的粒径、裂缝宽度与SAPs愈合效率(Ψ′)的关系;基于裂缝中SAPs的形貌分析了SAPs的裂缝愈合机理。结果表明:当水头高度(I)较小时,非等宽模拟裂缝内水流处于不饱和状态,这造成SAPs的Ψ′值被低估;增大I值可提高非等宽裂缝中水流的饱和程度,进而增加所测试Ψ′值的准确性。拌合过程中SAPs的吸水能力(α)和裂缝宽度是影响Ψ′值的关键因素。L型和M型SAPs的α值较大,其膨胀后可部分或完全填充初始孔洞处的裂缝;而S型SAPs的α值和初始粒径较小,其膨胀后难以有效堵塞裂缝。

环境因素对砂浆裂缝自愈合的影响

设计在自然空气、相对湿度95%、干湿循环和浸水4种不同环境中的自修复条件,探究它们对水泥砂浆裂缝自愈合的影响;采用光学显微镜观察、超声波脉冲速度以及相对动弹性模量测试手段表征砂浆裂缝在不同环境中的自修复效率,利用热重分析和微观形貌分析研究自愈合产物的类型及作用机理。结果表明:液态水的存在有利于未水化水泥颗粒的继续水化和碳酸钙的结晶沉淀;干湿循环和浸水环境能使宽度约为250μm的裂缝完全愈合,而空气和相对湿度95%的环境中的裂缝愈合效果较差。

智能混凝土的研究及其发展

智能混凝土是现代建筑材料与现代科技相结合的产物,是传统混凝土材料发展的高级阶段。回顾了智能混凝土的发展历史和研究现状,展望了智能混凝土的发展趋势和应用前景,阐述了研究中应注意的问题。

水工混凝土裂缝分析及控制技术综述

水工混凝土结构应用广泛,混凝土裂缝的出现会导致混凝土结构的强度、安全性和耐久性显著降低。针对混凝土裂缝问题,首先阐述了混凝土裂缝的种类,并分析了混凝土裂缝问题形成的原因,最后总结了混凝土裂缝的控制技术及混凝土裂缝自愈合的影响因素、规律和条件,提出利用混凝土自愈合的性能来防控混凝土裂缝的措施。

内掺CCCW混凝土自愈合特性实验研究

通过实验对比研究了内掺型水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)对混凝土自愈合能力、力学性能和耐久性的影响,结果表明,CCCW内部的活性物质与混凝土中的化学物质发生反应生成不溶于水的白色结晶,填充混凝土的内部缺陷,可明显提高混凝土的自愈合能力和防渗水效果,同时对混凝土的力学性能和耐久性起到积极作用。

固井自修复水泥性能评价方法研究

作为一种智能水泥基材料,固井自修复水泥自修复性能的评价大多参考建筑业自愈合混凝土的评价方法,结合油井水泥试验方法执行。通过文献调研和研究,分析了自愈合混凝土和固井自修复水泥的差异,设计了一套新的评价方法,并对该方法的完善进行了展望。

混凝土微生物自愈合技术研究进展

为了抑制混凝土裂缝扩展所造成的结构损伤及由混凝土开裂带来的高额维修费用,采用微生物诱导碳酸钙沉淀实现混凝土微裂缝(<300μm)的修复成为近年来的研究热点。本文对微生物自愈合混凝土的定义、分类、作用机理、影响因素以及愈合效果的评价指标等方面进行了文献综述,总结和评述了国内外混凝土微生物自愈合技术的最新研究进展和主要结论。研究发现,混凝土中的微裂缝主要由微生物的代谢产物-碳酸钙填充。除用于填充、修复微裂缝外,微生物代谢产生的矿物沉淀还能够改善混凝土的力学性能。此外,微生物修复后混凝土的孔隙率、吸水性、渗透性以及氯离子运输能力的降低也被认为是微生物愈合剂对混凝土结构耐久性改善的体现。因此,微生物作为混凝土愈合剂具备可持续修复裂缝的能力且可改善混凝土的力学性能和耐久性,从而达到修复和愈合混凝土的目的。最后,在分析已有研究成果的基础上,对混凝土微生物自愈合研究中存在的一些问题和未来的研究方向进行了讨论和展望。