综述了掺微胶囊的水泥基复合材料自修复性能的研究成果,包括微胶囊的制备方法、微胶囊的自身性质、微胶囊对水泥基复合材料性能的影响、微胶囊修复水泥基复合材料的机理和修复效果,对比讨论了相关文献的试验结果,并展望了水泥基复合材料自修复性能研究的发展方向。

采用原位聚合法在芯材与壁材质量比为1∶1、合成反应时间为2h、合成p H值为3的条件下合成了性能优良的微胶囊。考虑了固化剂用量、微胶囊掺量、修复温度、养护温度、养护龄期等因素对修复效果的影响。试验结果表明,固化剂用量、微胶囊掺量、微胶囊固化修复时的环境养护温度、养护龄期对微胶囊的修复效果有较大的影响。固化剂掺量不应超过微胶囊用量的60%,固化修复时基体温度越高,修复效果越好。试件成型后的养护条件对微胶囊修复效果影响较小,20℃、50℃、80℃养护条件下的修复率均在12%左右。

煤矿瓦斯抽采钻孔密封材料的性能在改善钻孔密封质量、提高瓦斯抽采效率等方面起着至关重要的作用。为了改变传统水泥基钻孔密封材料在水化初期发生无效膨胀的问题,采用理论研究、物理试验与测试相结合的方式,提出了利用微胶囊技术延缓密封材料膨胀时间的方法。实验确定了以乙基纤维素(EC)作为囊壁材料、蒙脱石(MMT)为囊芯材料,以相分离法制备延迟膨胀微胶囊,并通过单因素实验与响应曲面分析法(RSM)得出各关键参数之间的交互作用,结果表明各关键参数对包封率的影响程度大小排序为:搅拌速率>芯壁比>聚乙烯(PE)用量。此外,根据Design-Expert软件得出微胶囊制备的最优参数为:芯壁比为0.8,PE用量为1.5%、搅拌速率为400 r/min。最后,通过自主设计的模拟钻孔密封性能实验表明:延迟膨胀密封材料相较于普通膨胀材料具有更好的密封性能,其有效密封时间...