[发明专利]基于愈合产物体积表征水泥基材料表面裂缝自愈合效果的方法

说明书

本发明涉及一种基于愈合产物体积表征水泥基材料表面裂缝自愈合效果的方法，包括以下步骤：(1)分别采用插片法和切片法对相同的水泥基材料试样预制裂缝，并对预制好裂缝的水泥基材料试样的裂缝处进行标记；(2)将预制裂缝并标记好的水泥基材料试样浸入水中养护；(3)取出养护后的水泥基材料试样，对分别采用插片法和切片法预制裂缝的标记处拍照，提取插片法预制裂缝的水泥基材料试样的表面平均愈合面积、以及切片法预制裂缝的水泥基材料试样的平均愈合深度；(4)由表面平均愈合面积与平均愈合深度之积计算得到表面裂缝愈合体积，并表征评价水泥基材料表面裂缝自愈合效果。与现有技术相比，本发明具有直接性强、高准确性、高先进性的优点。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种基于愈合产物体积表征水泥基材料表面裂缝自愈合效果的方法。

背景技术

对于混凝土材料，无论是钢筋混凝土结构还是很大厚度的混凝土构件，由于收缩和外部荷载等作用引起的裂缝是不可避免的。裂缝的存在和继续扩展是混凝土结构强度降低的原因。有些微裂缝虽然对强度影响不大，但会大幅度增加结构的传输性能，可致有害物质加重对结构的破坏，如氯离子和二氧化碳引起的钢筋锈蚀等。水泥基材料自修复系统为混凝土基体微裂缝的修复和有效延缓潜在的危害提供了一种新的方法,一个自修复系统将免去有效的监测和外部修复所需的高额费用，且大大提高其安全性和耐久性。

为了评估水泥基材料裂缝愈合能力的改善，需要去比较自修复作用前后水泥基材料的性能。目前用于表征水泥基材料自修复的方法有很多，比如强度恢复率、渗透系数和声发射方法等，然而这些方法都是间接评价水泥基材料裂缝的自愈合能力，具有准确性不足和无法区分表面裂缝和内部裂缝的愈合效果。开裂的水泥基材料愈合效果最有效、最直接的表征方法就是对其表面裂缝宽度进行测量，然而由于表面裂缝较长，若是仅仅测试某些区域的表面裂缝宽度，则不具有代表性；反之若测试整条裂缝全部区域的裂缝宽度，则工作量太大，不切合实际。此外，表面裂缝深度对于愈合稳定性具有重要作用，即表面深度越深，愈合效果越好，稳定性越强。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于愈合产物体积表征水泥基材料表面裂缝自愈合效果的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于愈合产物体积表征水泥基材料表面裂缝自愈合效果的方法，包括以下步骤：

(1)分别采用插片法和切片法对相同的水泥基材料试样预制裂缝，并对预制好裂缝的水泥基材料试样的裂缝处进行标记；

(2)将预制裂缝并标记好的水泥基材料试样浸入水中养护；

(3)取出养护后的水泥基材料试样，对分别采用插片法和切片法预制裂缝的标记处拍照，提取插片法预制裂缝的水泥基材料试样的表面平均愈合面积、以及切片法预制裂缝的水泥基材料试样的平均愈合深度，其中，

表面平均愈合面积＝∑S/n，平均愈合深度＝∑D/k，∑S为同一试样n个裂缝标记处的表面愈合面积总和，n为裂缝标记处的总数，∑D为同一试样裂缝处k个测量位置的愈合深度总和，k为愈合深度测量的总数；

(4)由表面平均愈合面积与平均愈合深度之积计算得到表面裂缝愈合体积，并由表面裂缝愈合体积表征评价水泥基材料表面裂缝自愈合效果。

优选的，步骤(1)中采用插片法预制裂缝并标记的具体过程为：

在水泥基材料成型时，在其内部插入垂直且表面光滑的插片，待水泥基材料初凝后且终凝前，用手垂直将插片拔出，使水泥基材料形成裂缝宽度均匀的裂缝，然后，在水泥基材料表面的裂缝开口处垂直于裂缝方向等间距标记。

更优选的，插片法中，标记的间隔为0.5-1.5cm。

更优选的，提取插片法预制裂缝的水泥基材料试样的表面愈合面积的具体过程为：