微胶囊_玄武岩纤维_水泥自修复复合材料超声波性能VIP免费

2015年第2期(总第304期)混凝土原材料及辅助物料Number2in2015(TotalNo．304)ConcreteMATEＲIALANDADMINICLEdoi:10．3969j．issn．1002-3550．2015．02．014收稿日期:2014-07-21基金项目:国家自然科学基金资助项目(51378315);国家重点基础研究发展计划项目(2011CB013604)微胶囊－玄武岩纤维水泥自修复复合材料超声波性能邢锋a，倪卓b(深圳大学a．土木工程学院;b．化学与化工学院，广东深圳518000)摘要:以水泥、玄武岩纤维和环氧树脂微胶囊为原料，制备微胶囊玄武岩纤维水泥自修复复合材料，研究纤维掺量、微胶囊质量分数、水灰质量比和养护龄期密度对复合材料超声波性能的影响，采用正交试验确定微胶囊玄武岩纤维水泥自修复复合材料超声波性能的最佳配合比。试验结果表明，超声波声时随着纤维掺量、微胶囊质量分数及水灰质量比的增加，均呈现增加的趋势，随着养护龄期的增加而降低;超声波波幅随着纤维掺量的增加变化不明显，随微胶囊质量分数及水灰质量比的增加均呈先增加后降低的趋势，随养护龄期的增加而增加;超声波频率随着纤维掺量的增加变化不明显，随微胶囊质量分数及水灰质量比的增加均呈先增加后降低的趋势，随养护龄期的增加而增加;复合材料经损伤后修复，超声波波速修复率为113．67%，恢复率为101．04%;超声波波幅修复率为175．07%，恢复率为102．32%。关键词:微胶囊;玄武岩纤维;自修复水泥;超声波中图分类号:TU528．572文献标志码:A文章编号:1002-3550(2015)02-0050-06Ultrasonicpropertiesofmicrocapsule－basaltfiberementself－healingcompositesXINGFeng1，NIZhuo2(a．CivilEngineeringCollage;b．ChemistryandChemicalEngineeringCollage，ShenzhenUniversity，Shenzhen518000，China)Abstract:Microcapsule－basaltfibercementself－healingcompositesarepreparedwithcement，basaltfibersandmicrocapsuledesignedwithepoxyresinascores．Influencesofcontentsoffibers，lengthsoffibers，massfractionsofmicrocapsule，massratiosofwatertocementandthecuringdurationsontheultrasonicperformanceswerestudied．Thebestproportionofultrasonicpropertiesofself－healingcompositewaschosenbyorthogonaldesignexperiments．Ｒesultsshowthatthetimesofultrasoundriseastheincreasesofcontentsoffibers，massfrac-tionsofmicrocapsuleandmassratiosofwatertocement．Whenincreasethecuringdurationofthecomposites，thetimesofultrasoundde-crease．Amplitudesofultrasounddonotchangesignificantlywiththeincreaseofcontentsoffibers．Astheincreaseofmassfractionsofmi-crocapsuleandmassratiosofwatertocement，theamplitudesofultrasoundshowatrendofdecreaseafterincreasingatfirst．Whenincreasethecuringdurationofthecomposites，theamplitudesofultrasoundrise．Frequenciesofultrasonicdonotchangesignificantlywiththein-creaseofcontentsoffibers．Withtheincreaseofmassfractionsofmicrocapsuleandmassratiosofwatertocement，frequenciesofultrasonicreduceafterincreasingatfirst．Whenincreasethecuringdurationofthecomposites，thefrequenciesofultrasonicrise．Compositescanberepairedbyself－healingmicrocapsulespontaneouslyafterdamages．Thehealingandrecoveryrateofspeedsofultrasoundare113．67%and101．04%;Thehealingandrecoveryrateofamplitudesofultrasoundare175．07%and102．32%．Keywords:microcapsules;basaltfiber;self－healingcement;ultrasound0引言普通混凝土材料在使用过程中会产生微裂纹，并能发展为宏观可见的裂缝，进而影响混凝土的使用寿命，给建筑工程带来安全隐患［1］。微胶囊包覆环氧树脂修复剂是通过混凝土材料中裂纹扩展时穿过微胶囊，引发微胶囊破裂流出具有修复效果的黏合剂，进行自我微裂纹修复，目前已成为自修复研究领域的一个重要方向，且国内外已有将这一技术引入混凝土材料体系［2］。邢锋［3－5］等研究了自修复混凝土的制备方法，申请了专利，并通过力学性能测试了表征材料的自修复性能...