科技創新-李福東

自修復混凝土的研究指導老師：張紀剛項目負責人：李福東申請學院：土木工程學院

content1.項目簡介2.研究背景3.項目特色4.實驗研究5.時間安排6.項目經費7.預期成果8.項目應用項目簡介

自修復混凝土是一種具有再生功能的新型復合材料，是由內含修復劑的空心玻璃短管和混凝土組成的，當材料內部發生一定程度上的損傷時能通過釋放自身的修復劑來填充和愈合混凝土的裂縫，使開裂區的強度得到恢復甚至提高，進行自我修復。修復膠囊內置膠囊自修復混凝土裂縫的發生使膠囊破裂、修復劑流出內含修復劑的膠囊事先埋藏于混凝土內流出的修復劑修復裂縫研究背景混凝土的發展已有100多年的歷史，因其抗壓強度高、耐久性好、成本低，生產工藝簡單等特點已廣泛應用于工業與民用建筑、橋梁、道路工程、地下工程、水利水電工程、核電站、港口和海洋工程，并向著大跨結構、高聳結構、巨型結構和特種結構滲透，是目前用量最多的建筑材料。

然而混凝土是一種多孔性的脆性材料，抗拉強度遠遠低于其抗壓強度，韌性差，對沖擊、開裂的抵抗能力差，在使用荷載和周圍環境的影響下不可避免地會產生微裂紋和局部損傷，輕者會降低結構的防水性，縮短其使用壽命，影響結構的整體性和外觀；重者則危及結構的安全。

在可預見的將來，混凝土仍然是一種現代建設不可缺少的建筑材料。隨著現代材料科學的不斷進步，混凝土已逐漸向高強、高性能多功能和智能化方向發展，混凝土結構也趨于大型化和復雜化。

項目特色過去對混凝土材料的修復形式主要是事后維修和定時維修，通常采用的措施有：往裂縫內灌水泥漿，環氧樹脂；聚合物浸漬；縫合、鉆孔堵塞；布置限裂鋼筋，采用預應力錨索等等。隨著現代社會向智能化發展，這種停留在被動和計劃模式下的修復方式已不能完全適應現代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。自修復混凝土材料屬于智能材料范疇，它是在混凝土基體中摻入修復膠囊，膠囊內含有可流動的物質——修復膠黏劑，形成智能型自愈合網絡系統。在外界荷載作用下，一旦混凝土基體開裂，部分膠囊破裂，膠黏劑流出并滲入裂縫處凝結，從而實現混凝土裂縫的愈合。

實驗方案本項目實驗采用試驗研究與理論結合的方法進行，在研究中充分利用實驗室資源，運用動手能力和理論分析能力。具體的研究方法如下：1、采用常規試驗方法分析砂、石、減水劑、膠粘劑的物理性能2、研究自修復混凝土的工作性3、研究自密實混凝土配合比4、研究6種膠粘劑（環氧樹脂膠粘劑、氯丁萬能膠膠粘劑、聚氯乙烯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑和丙烯酸酯、氰基丙烯酸脂膠粘劑和聚氨酯、環氧樹脂和超強力膠玻璃纖維管

）對自修復混凝土的工作性的影響5、采用不同膠囊尺寸、大小對自修復混凝土的影響時間安排項目進度時間安排：1.2010年1月10日~2010年3月16日文獻查閱、試驗設計、緒論完成2.2010年3月16日~2010年9月1日試驗及理論分析

３.2010年9月1日~2010年11月1日論文寫作４.2010年11月1日~2010年12月10日整理論文，準備結題答辯

項目經費青島理工大學大學生科技創新項目（活動）經費預算表活動名稱自修復混凝土研究負責人李福東物品名稱用途單價數量合計（元）備注脫水T31環氧樹脂試驗材料

23元/公斤5公斤115無E44環氧樹脂試驗材料25元/公斤5公斤125無氯丁萬能膠試驗材料200元/桶1桶200無聚氯乙烯膠黏劑試驗材料20元/公斤5公斤100無32.5R硅酸鹽水泥試驗材料330元/袋1袋330無FDN萘系減水劑試驗材料200元/袋1袋200無玻璃管試驗器材200元/米5米1000無項目經費測量及配套工具試驗材料200元/套1套200無玻璃刀及配套工具試驗器材300元/套1套300無煤灰試驗材料200元/噸0.5噸100無稱及相關器材試驗器材300元/套1套300無商品混凝土試驗材料400元/立方米1立方米400無壓強計試驗器材200元/個1個200無實驗用純凈水試驗材料6元/立方米5立方米30無運費600無預算浮動800無總計：5000元

預期成果論文2篇

項目應用混凝土高層建筑橋梁工程小組成員：項目成員

結語

本項目立足于現實需求，針對混凝土裂縫的修復的問題，通過對材料（修復膠