混凝土的耐久性问题受到学者们的广泛关注。微胶囊技术作为一个新兴的自修复技术,为提高混凝土耐久性提供了一种可行的思路。现有文献已经对微胶囊水泥基材料的力学及耐久性能进行了一些研究,但仍有些问题的研究还不够充分,包括微胶囊在水泥基材料中破裂检测,以及微胶囊无损的修复率检测。为解决上述微胶囊自修复研究中遇到的实际问题,本文采用电化学阻抗谱方法提供一种可行的思路。首先研究了不同掺量和粒径的脲醛树脂微胶囊在水泥基材料中,对试件整体阻抗的影响,填补了脲醛树脂微胶囊水泥基自修复材料领域电化学阻抗谱研究空白。为利用无损检测手段获得微胶囊自修复水泥基材料中微胶囊的破损率,可用导电囊芯的微胶囊进行检测,进而利用石墨和固化环氧树脂模拟导电囊芯微胶囊的破损与完整的状态,获得不同破损率下的试件阻抗谱数据以及等效电路参数,利用等效电路参数建立破损率检测模型,并采用宏观模拟试验的方法进行机理性研究。为采用无损检测手段获得微胶囊修复率,本文制备了单一裂缝试件和多裂缝试件,通过裂缝损伤和修复的数据建立损伤修复率检测模型,并用动弹性模量方法进行验证。得到主要结论如下:(1)研究了微胶囊基本参数对水泥基材料电化学阻抗谱的影响规律。结果显示随着微胶囊掺量的增加,水泥基试件的密实度先增加后减小,阻抗谱的阻抗半圆半径先增加后减小;在粒径较小时,微胶囊的加入对阻抗的影响较小,当微胶囊粒径达到一定限度后,对试件密实度的影响加剧,试件阻抗半径减小。(2)研究了水泥基材料中微胶囊不同破损率对试件的电化学阻抗谱造成的影响。随着破损率的提高,试件的阻抗半圆半径逐渐减小。发现等效电路中Rp和Rct随破损率单调变化,并利用这两个参数建立了导电微胶囊破损率的检测模型。(3)设计了宏观模拟胶囊试验,研究了颗粒在水泥基材料中可能产生的现象。结果显示:绝缘颗粒的加入对材料的阻抗影响非常小,而相同数量的导电石墨颗粒对材料阻抗的影响较大,影响幅度随颗粒数量的增加而增加;相同数量的石墨颗粒,排列方式不同对阻抗的影响也很大,沿电极方向形成传递路径越长的,阻抗越小。(4)研究了微胶囊自修复水泥基材料中裂缝损伤对试件阻抗的影响。随损伤程度的增加,试件阻抗半圆逐渐减小。等效电路中两个参数R_C和C_C与试件的损伤程度呈现出线性相关关系,并借此建立了损伤程度和阻抗参数模型。(5)通过试件损伤修复后阻抗数据和模型,得到试件在不同修复龄期的损伤修复率。随着修复龄期的增加,不同损伤程度的试件的修复率都逐渐增加。在同一修复龄期内,损伤程度越高的试件,修复率越高。并经过动弹性模量试验印证得到相似规律,认为该计算模型可靠。