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对混凝土结构而言,裂缝的形成与发展是一种常见现象。而当带裂缝工作的混凝土结构遇到有害物质时,则会加剧结构损伤劣化的风险,进而对安全性与耐久性构成威胁。自修复混凝土是近些年发展起来的一种土木工程功能材料,在不需要对结构进行重大干预的情况下可以促进裂缝的自愈合,对造成的开裂与损伤能够进行自修复。与传统方法相比,自修复混凝土技术致力于提高工程结构耐久性、延长服役寿命,符合人们对建筑材料和结构提出的“功能智能一体化”的要求,拥有广阔的发展前景。基于微胶囊方式的自修复体系是自修复混凝土研究领域的一个重要分支,其对准静态荷载作用下混凝土力学性能的修复效果已被国内外相关试验研究所证实。然而,目前对微胶囊自修复混凝土在动态载荷作用下力学性能与修复性能的研究较为匮乏,并且对影响其宏观性能的微观机理缺乏系统的研究。基于当前研究现状,本文一方面从动力性能角度来考察微胶囊自修复混凝土在冲击载荷作用下的动力特性及修复效果,另一方面利用宏微观相结合的实验方法研究混凝土损伤开裂状态下微胶囊自修复体系的修复机理。此外,为推进微胶囊自修复混凝土的应用研究,本文还结合工程项目探索了实际应用的可行性。首先,基于现有微胶囊制备技术,利用原位聚合法合成了以脲醛树脂为囊壁、环氧树脂混合物为囊芯的有机微胶囊。为了实现微胶囊修复裂缝的目的,通过引入损伤,制备出具有自修复功能的混凝土试样。试验设计了原始、损伤、修复三个试验工况,来对比分析微胶囊自修复混凝土的修复效果。采用无损超声检测手段对自修复混凝土中引入的损伤进行了声学表征,将损伤过程形象化,并通过测试不同工况下的声学参数来考察微胶囊对自修复混凝土的修复效果。分析结果表明,修复工况下的超声波声速虽未完全恢复至原始工况的状态,但是相对于损伤工况下的声速具有显著提高。其次,利用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson press bar,SHPB)试验装置研究了微胶囊自修复混凝土在冲击载荷作用下的动态力学性能。通过对不同工况下,不同微胶囊掺量的自修复混凝土进行1s-1100s-1应变率量级的冲击试验,揭示了微胶囊掺量对自修复混凝土动态力学性能的影响,应变率效应对动态强度的影响,以及微胶囊自修复体系在动态冲击载荷作用下对自修复混凝土动态力学性能的修复效果。研究表明,随着0%、2%、5%、8%微胶囊掺量的不断增加,自修复混凝土动态压缩强度随着微胶囊掺量的增加而降低,而动态劈裂拉伸强度则呈现出不断增加的趋势。在“应变率”效应上,应变率对微胶囊自修复混凝土的动态压缩强度、动态劈裂拉伸强度影响显著。动态强度增强因子(DIF)随着应变率的增大而增大,且不受微胶囊掺量的影响。通过对比原始、损伤、修复三种工况发现,与准静态载荷作用下的修复能力不同,微胶囊自修复体系对自修复混凝土的动态压缩强度、动态劈裂拉伸强度的修复效果不够明显。微胶囊自修复混凝土在动态载荷下对动力性能的修复效果,需要进一步开展动态试验进行验证。最后,针对微胶囊自修复混凝土,以宏观试验与微观机理分析为研究手段,并结合实际工程项目探索了微胶囊自修复体系对自修复混凝土强度性能、抗渗性能的修复效果及修复机理。结果表明,微胶囊自修复体系对受损自修复混凝土的强度性能、抗渗性能具有显著修复效果。尽管微胶囊的掺入对混凝土的抗压强度及收缩性能有一定负面影响,但在工程应用中尚处于可接受范围内,且可通过添加辅助胶凝材料、纤维材料等措施对混凝土强度及收缩进行补偿。此外,微胶囊自修复体系的修复效果与现场监测结果表明,微胶囊自修复混凝土是一种环境友好型自修复材料,在实际工程应用中具有良好的适用性,尤其在地下工程以及滨海工程中拥有巨大的发展潜力。