UHPC微裂纹在蒸汽环境中的快速愈合机制

来源：中国血液净化杂志2021年第8期北京时间：

作者：谭昱, 吕梁胜, 王俊颜, 肖汝诚, 方明山

单位：1. 浙江大学 建筑工程学院, 浙江 杭州 310058;2. 同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室, 上海 201804;3. 同济大学 土木工程学院, 上海 200092;4. 浙江省交通投资集团有限公司, 浙江 杭州 310020"],"fundList_en":["List of Key Science and Technology Projects in the Transportation Industry of the Ministry of Transport (2019-MS1-016); Scientific Research Project of Zhejiang Provincial Department of Transport (2019-GXKY-01)

摘要：为了在蒸汽环境中快速修复超高性能混凝土（UHPC）浇筑过程中产生的收缩裂纹和结构服役过程中产生的裂纹，加速UHPC结构刚度和抗渗性能的恢复，需要确定不同损伤程度的微裂纹在蒸汽环境中的快速愈合机制。因此，选取拉伸变形（应变为1 000×10^-6，1 500×10^-6，2 000×10^-6）作为损伤指标，将损伤开裂后的UHPC试件分别放置在蒸汽环境中1，3，5 d，研究微裂纹在蒸汽环境中的快速愈合机制。通过直接拉伸试验、气体渗透试验和声发射分析不同拉伸变形的UHPC试件在蒸汽环境中的自愈合行为。拉伸试验结果表明：放置在蒸汽环境中，预裂试件的弹性模量的恢复程度随着拉伸变形的增大而减小，但依然大于预裂至相同拉伸应变的未愈合试件（放置在室内环境中）的弹性模量。刚度恢复程度随着放置在蒸汽环境时间的增长而增大，但愈合到一定程度后，延长放置时间对愈合的效果不明显。采用气体渗透试验表征了微裂纹的愈合程度，结果表明蒸汽环境中的微裂纹能快速愈合，但随着拉伸变形的增加，自愈合的程度减小，表明拉伸变形越大，微裂纹越多，自愈合产物填充所需时间越长。声发射分析表明：UHPC内部发生损伤时才会产生声发射源，在重新加载阶段，对于已经愈合的微裂纹，在微裂纹的2个界面之间新形成的晶体会再次开裂，此时会检测到声发射源。然而，对于未愈合的微裂纹重新张开时，则不会产生声发射源，直至旧裂纹发展和新裂纹的产生才会产生声发射源。

关键词：桥梁工程,超高性能混凝土,蒸汽环境,快速愈合,气体渗透,声发射

基金资助：交通运输行业重点科技项目清单项目（2019-MS1-016）；浙江省交通运输厅科研计划项目（2019-GXKY-01）