水灰比对水泥基材料裂缝自愈合机制的影响

陈帅帅，李 敏，袁连旺，周宗辉

(1. 济南大学 山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室，山东 济南 250022；2. 山东三箭建设工程股份有限公司，山东 济南 250100)

为了使水泥基材料具有优异的自我修复能力，研究人员将形状记忆材料[2]、微胶囊和空心管包裹的聚合物修复剂或微生物[3-5]、膨胀剂和结晶掺合料[6-7]等修复材料预先埋入水泥基结构中，显著改善水泥基材料的裂缝自修复能力，但是，较高的成本和复杂的工艺限制了这些修复材料的推广应用。

水泥基材料本身具有一定的自修复能力，即自生自修复能力。当出现微裂纹并有液态水存在时，持续的水化作用和碳化作用会使水泥基材料表现出自愈能力[1]，因此，研究人员从调控水泥颗粒级配[8]、添加矿物掺合料[9]和改善自愈合环境[10]的角度，研究它们对裂缝自愈合的影响规律。由于水泥基材料在建筑结构中应用部位的不同，浇筑时水与胶凝材料的质量比(简称水灰比,γw/c)也存在差异，因此研究水灰比对裂缝自愈合的影响规律对指导工程实践具有十分重要的意义。

本文中主要通过光学显微镜观察裂纹闭合的程度，采用超声无损检测技术中的超声波脉冲速度(UPV)和超声波形评估水泥基材料裂缝内部的自愈合程度，分别对自愈合前、后裂缝内表面物质进行热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)观察，对自愈合产物进行物相分析，对水泥硬化浆体进行孔隙率分析，深入探究不同水灰比对水泥砂浆裂缝自愈合的影响规律。……