随着现代材料科学的不断进步,作为最主要建筑结构材料之一的混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化方向发展,用它建造的混凝土结构也趋于大型化和复杂化.然而混凝土材料的固有缺陷是脆性大,在使用过程和周围环境的影响下不可避免地会产生微开裂和局部损伤,从而严重影响到结构物的安全使用寿命,并造成相当巨大的经济损失.对于现有技术不能探测到的微裂纹,修复起来是非常困难的.因此,该文研究一种自愈合仿生混凝土,即在混凝土中埋入含有修复剂的中空玻璃纤维管,形成自愈合系统,一旦混凝土在外力作用下发生开裂,中空纤维破裂,修复剂释放出来渗入裂缝,使混凝土裂缝重新愈合,恢复其密实性和力学性能.首先,研究了修复器与混凝土的匹配性:参照用于增强的玻璃纤维实际的腐蚀环境中的腐蚀机理,系统的研究了掺加不同比例粉煤灰、硅灰对玻璃纤维腐蚀的改善效果,分析了活性混合材料对纤维腐蚀的改善机理;采用正交设计法通过添加稳定剂,研究了修复剂在使用环境中的贮存稳定性.其次,用灌入红色墨水的方法研究了修复剂的释放机理,从而验证自愈合的可行性.根据加入中空玻璃纤维管对混凝土强度的影响,初步确定了修复器的适用掺量.以水泥砂浆为例,通过对比自愈合前后试件的强度和载荷—挠度曲线研究了自愈合效果.最后,建立了中空纤维管内压力与修复剂溢出量之间的关系模型,以钢筋混凝土受弯构件为例,计算了平均裂缝宽度和裂缝间距.据此可以确定实际混凝土构件中适宜的纤维管掺量.自愈合混凝土的研究是混凝土材料结构-智能一体化的基础,将使传统混凝土材料的发展步入科技创新轨道,使传统混凝土工业获得突破性的飞跃.