水泥基材料在服役过程中,极易受到荷载和外部环境的影响而产生裂纹损伤,腐蚀介质或水通过裂纹通道进入基体后会造成内部钢筋的锈蚀降低水泥基材料的耐久性,因此,基于微胶囊的自修复水泥基材料的研究受到越来越多的关注。本课题以无机材料作为芯材,以乙基纤维素（EC）为壁材合成了微胶囊,将微胶囊引入水泥基体中制备了自修复水泥基材料,并从力学性能和防腐性能两个方面对自修复水泥基材料进行了研究。采用喷雾滚动造粒的方式,合成了具有核壳结构的微胶囊,以自修复水泥基材料的抗压强度和强度恢复率作为评价指标对微胶囊的芯材组分进行了正交试验设计,确定了微胶囊芯材组分为:粘土固化剂10%、MgO膨胀剂35%、微晶纤维素6%、膨润土49%;通过调整微胶囊的制备工艺条件确定了微胶囊的工艺参数为:圆锅造粒机转速60 r/min、EC溶液的用量40%、EC溶液的浓度4 wt%。通过扫描电镜（SEM）、图像颗粒分析系统和X射线衍射（XRD）对微胶囊的结构进行了测试分析,表明微胶囊具有良好的成球度;通过热重测试表明,微胶囊具有良好的热稳定性,由无量纲方程结合纳米压痕测试分析推导出微胶囊的屈服应力为8.7 MPa;通过SEM和X射线能谱测试（EDS）表明氯离子触发剂成功嵌在了囊壁之上,且微胶囊能够实现氯离子响应,具有良好的响应效果。对自修复水泥基材料力学性能的研究表明,当微胶囊粒径范围在0.2-0.4 mm之间、掺量为3%时,自修复水泥基材料具有较高的强度;在裂纹-氯离子共同作用下,含3%微胶囊的自修复水泥基材料的抗压强度恢复率为110.3%,表明自修复水泥基材料具有一定的力学自修复性能;结合微胶囊修复产物的XRD和SEM测试,结果表明,微胶囊的修复产物为针状的钙矾石晶体;采用数字散斑相关方法分别对自修复水泥基材料修复前后在荷载作用下的变形行为进行了测试,得到了自修复水泥基材料在荷载作用下的应力-应变、灰度系数特征值与应变特征值的变化规律,表明微胶囊能够在荷载及氯离子共同作用下发挥作用,其可以对裂纹填充并限制裂纹的发展而修复裂纹,即微胶囊以“填充裂纹-限制裂纹发展-修复裂纹”的方式恢复水泥基材料的力学性能。对自修复水泥基材料防腐性能的研究表明:微胶囊掺入后,水泥基材料内部的钢筋在腐蚀中期的开路电位均发生了不同程度的正移,表明微胶囊对水泥基材料内部的钢筋具有一定的保护作用;由动电位极化测试可知,在腐蚀初期完整样品的腐蚀电流密度最低能够降低至0.13μA/cm~2,表明微胶囊的加入能够有效延缓水泥基材料内部钢筋的腐蚀;通过电化学交流阻抗谱的特征建立了等效电路并根据等效电路对各元件参数进行了拟合,结果表明,完整样品在浸泡56 d后,含9%微胶囊样品的自修复效率可以达到37.9%;对于经预损伤处理的样品,含3%微胶囊的样品在浸泡28 d后的修复效率可以提高至41.1%,因此,当微胶囊掺量为3%时,在保证水泥基材料良好的力学性能的同时具有最高的电化学修复效率。