2.3 存在的问题

从上述研究的内容来看，目前大部分研究集中在空心修复纤维如何在基体中的分布和随后的化学制品的释放，通过这些化学制品密封基体的微裂缝以及使损伤界面重新愈合，达到控制开裂的目的。

虽然国外一些专家对自修复混凝上作了一些工作，但是从自修复混凝上的发展来看，目前尚有许多问题需要解决。例如，结构耐久性、短管及短管空穴对强度的影响、多次可愈合性、胶液的时效、以及愈合的可靠性和可行性等一系列问题，另外有关修复胶粘剂的选择、封入的方法、流出量的调整、释放机理的研究、纤维或短管的选择、分布特性、其与混凝土的断裂匹配的相容性、愈合后混凝土耐久性能的改善等问题，研究尚不完全，还有大量的工作需要做。特别是对自修复混凝土在实际生产中的制备和应用上所存在的问题，解决好这些问题无疑将对自修复混凝土今后的发展产生深远的影响。

    在修复过程中，以下因素对混凝土材料的修复过程及效果非常重要^[20]：

(1)    纤维管与基体材料的性能匹配是很重要的，如采用塑料纤维管装入修复剂嵌入，可发现基体完全裂开而纤维管并未破损的现象，无法实现自修复功能。

(2)    纤维管的数量也影响材料的修复，太少不能形成完全修复，多了又可能对材料的宏观性能有影响。

(3)    修复后的强度与原始强度的比值是评价修复的重要依据，它与修复剂的粘接强度有很大关系。

(4)    混凝土的裂缝开裂机制。

(5)    粘接质量、胶粘剂的渗透效果、管内压力也对自钝化作用产生很大的影响。

(6)    胶粘剂是有机材料，耐久性能很难保证。

受这些因素的影响，目前研究的很多方法还只是一种设想，从实验室中已经展开的研究方法来看，其效果也并不理想。

3 本文的研究内容和意义

3.1 本文的研究内容

本文针对自修复混凝土材料主要进行了下述几个方面的工作：

1.         根据自修复混凝土的工作原理，确定选取具有单组分特质的氯丁橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂以及 -氰基丙烯酸脂胶粘剂作为修复胶粘剂。

2.         分析了修复胶囊和修复纤维对混凝土自修复的影响因素。由于玻璃管与混凝土之间有良好的协调工作性，化学性质稳定，选择玻璃短管作为内置空心胶囊自修复混凝土的修复胶囊，长空心玻璃管作为内置纤维胶液管裂缝自修复混凝土的修复纤维。

3.         用复合材料力学的理论和纤维间距理论建立了描述玻璃修复短管在混凝土中的分布和取向的函数，用以统计各个方向的修复短管数量。并根据修复空心玻璃长管微分单元的平衡状态，从钢筋混凝土裂缝计算的原理出发，研究了修复玻璃管在混凝土中的工作原理，推导出了混凝土一旦开裂，修复空心玻璃长管及时发挥作用的合理尺寸。

4.         修复短管的长度、管径和掺量对混凝土的力学性能和修复效果有重要的影响，通过对掺入不同长度，不同管径，不同掺量玻璃短管的自密实混凝土标准试块进行力学性能测试，来对比不掺玻璃短管试块的力学性能，从中对其进行了详细的分析和研究，得出合宜的玻璃短管几何参数和合理的短管掺量。

5.         用大型有限元软件ABAQUS建立模型，对内置于混凝土中的修复玻璃短管进行了有限元数值分析，以确定其合理壁厚。

6.         分别采用了氯丁橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂以及 -氰基丙烯酸脂胶粘剂作为修复胶粘剂进行了自密实混凝土简支梁三分点纯弯试验，验证了这三种胶粘剂的修复效能。

3.2 本文研究的意义

自修复混凝土可以解决用传统方法难以解决和不能解决的技术关键，在重大土木基础设施的及时修复以及减轻台风、地震的冲击等诸多方面有很大的潜力，对确保建筑物的安全和耐久性都极具重要性，也对传统的建筑材料研究、制造、缺陷预防和修复等都提出了强烈的挑战。

总之，为了迎合21世纪人类对建筑材料和结构提出的功能——智能一体化要求，对存在潜在损坏危险的混凝土表面进行有效保护、对造成裂纹和损伤的混凝土结构进行自修复，使混凝土结构具备自防护功能，是具有很大经济和社会效益的事情；自修复混凝土可以解决用传统方法难以解决和不能解决的技术关键，它对确保高层建筑、桥梁、核电站等重大土木基础设施的安全和长期的耐久性，以及减轻台风、地震冲击等诸多破坏因素方面有很大的应用潜力，对确保建筑物的安全和耐久性都极具重要性，也对传统的建筑材料研究、制造、缺陷预防和修复等都提出了强烈的挑战。

本文旨在研究混凝土在产生裂纹和局部损伤后如何进行自我修复的问题，防止裂纹继续扩展，以期能对如何提高混凝土结构的使用寿命提供参考。

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