自愈混凝土損傷修復(fù)機(jī)理的研究進(jìn)展

李 凱，王玉潔，徐 濤，劉曉鳳，徐沛保，

（1.安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230601；2.安徽四建控股集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230001）

混凝土是當(dāng)代應(yīng)用最廣泛的建筑材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋土木工程、水利與海港工程等。由于混凝土本身具有抗壓強度高、耐久性好以及成本低等優(yōu)點，已經(jīng)成為不可或缺的建筑材料?；炷磷鳛橐环N脆性材料，其開裂是不可避免的，這已經(jīng)成為普遍存在的質(zhì)量問題?；炷亮芽p的產(chǎn)生主要是由變形（主要包括溫度變化、收縮、不均勻沉陷等原因）和外部荷載（動、靜荷載）引起的。混凝土裂縫一旦出現(xiàn)，受到結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境的影響，裂縫的數(shù)量、寬度和深度等會不斷增加。這使得混凝土結(jié)構(gòu)的適用性、耐久性和抗?jié)B性降低，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的安全性。產(chǎn)生的裂縫若不及時修補，可能會影響結(jié)構(gòu)的使用壽命，甚至威脅到人們的安全，帶來不可估量的損失。傳統(tǒng)的混凝土裂縫修復(fù)方式主要是事后維修和定時維修，但這些修復(fù)方式一般適用于裂縫寬度較明顯的開裂，而且修復(fù)很難維持長久，容易產(chǎn)生二次開裂。因此，傳統(tǒng)方法越來越滿足不了人們對混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)的需求和期望。隨著建筑材料不斷向智能化的趨勢發(fā)展，為了減輕或避免裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)的危害，阻止有害物質(zhì)損害混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一種新型的智能材料應(yīng)運而生——自愈混凝土。自愈混凝土是混凝土結(jié)構(gòu)在早期出現(xiàn)裂縫時，就能夠感知裂縫的產(chǎn)生并主動阻止裂縫的產(chǎn)生或釋放物質(zhì)修補裂縫的一種智能建筑材料。在傳統(tǒng)混凝土材料中加入特殊成分，自愈混凝土材料能夠提前感知和主動修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，同時能夠恢復(fù)甚至提高結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，延長使用壽命。目前國內(nèi)外現(xiàn)有的混凝土裂縫自愈方式主要有：纖維增強自愈法、形狀記憶合金自愈法、自然自愈法、電沉積自愈法、滲透結(jié)晶自愈法、微膠囊自愈法及微生物自愈法等。

本文通過混凝土自愈機(jī)理的不同將自愈技術(shù)分為三個部分，分別是物理自愈、化學(xué)自愈和生物自愈，并依次介紹了這三種混凝土自愈機(jī)理的研究概況、專利應(yīng)用情況、當(dāng)前研究階段的局限性以及未來在工程材料領(lǐng)域的重要性和發(fā)展方向。

1 基于物理機(jī)理的混凝土自愈研究概況

1.1 混凝土損傷自愈的物理機(jī)理研究現(xiàn)狀

混凝土損傷自愈的物理機(jī)理是在普通混凝土中摻入智能修復(fù)材料，利用材料良好的物理力學(xué)性能和原理（包括熱學(xué)、力學(xué)和電學(xué)等）來預(yù)防和抑制裂縫的形成。混凝土損傷自愈物理機(jī)理根據(jù)作用方式不同，可以分為纖維增強自愈法和形狀記憶合金自愈法。

1.1.1 混凝土纖維增強自愈法研究現(xiàn)狀

纖維增強混凝土材料，是在普通混凝土中摻入適量的碳纖維、鋼纖維、玻璃纖維及混雜纖維等，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫、溫度裂縫和長期收縮裂縫。當(dāng)混凝土受到荷載時，纖維能夠有效控制裂縫寬度和抑制裂縫的形成[1]。Sahmaran 等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在混凝土材料中加入礦渣能有效促進(jìn)裂縫愈合；Eisa 等[3]分析了橡膠屑與鋼纖維的結(jié)合對鋼筋混凝土梁性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)將鋼纖維與摻量超過10%的橡膠混凝土混合使用，能有效提高混凝土的力學(xué)性能；翟紅俠等[4]通過試驗研究發(fā)現(xiàn)在泡沫混凝土中加入聚丙烯纖維可對混凝土起到阻裂和增韌的作用；戚宇涵等[5]通過研究分析發(fā)現(xiàn)竹纖維加入混凝土中能減少或延緩裂縫的產(chǎn)生，并提高混凝土的抗拉強度。

纖維增強自愈混凝土能有效改善混凝土脆性大和抗拉強度低的缺點，纖維能夠改變混凝土的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，減少裂縫的產(chǎn)生，從而提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性。但是纖維的制作成本較高且耗費時間長，因而限制了這種技術(shù)的推廣和使用。

1.1.2 混凝土形狀記憶合金自愈法研究現(xiàn)狀

形狀記憶合金（Shape Memory Alloys，簡稱SMA）是一種特殊的合金，具有良好的形狀記憶、超彈性能和耐腐蝕性能，其發(fā)揮形狀記憶功能的原因是熱彈性馬氏體相變。在混凝土結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生裂縫的位置提前放置SMA，當(dāng)混凝土在室溫下產(chǎn)生裂縫時，對SMA 加熱溫度超過一定上限值（即馬氏體相變溫度），SMA 就會在強大的形狀記憶性能下對混凝土構(gòu)件的損傷部位施加壓應(yīng)力，消除室溫下產(chǎn)生的變形，促使裂縫修復(fù)閉合[6]。形狀記憶效應(yīng)示意圖如圖1 所示。

圖1 形狀記憶效應(yīng)示意圖

閻石等[7]發(fā)現(xiàn)通過電加熱方法，能夠使SMA絲在混凝土梁產(chǎn)生裂縫時產(chǎn)生恢復(fù)變形；Liu 等[8]基于SMA 材料的熱力學(xué)本構(gòu)模型和電阻特性，建立了SMA 智能混凝土裂縫監(jiān)測的理論模型，在加載卸載階段，SMA 導(dǎo)線電阻與裂縫寬度的相對變化幾乎呈分段線性關(guān)系；張亞楠等[9]將形狀記憶合金材料加入混凝土材料中，發(fā)現(xiàn)裂縫修復(fù)效果受試件尺寸大小的影響，且試驗試件只能修復(fù)裂縫的10%。

SMA 智能材料的裂縫修復(fù)效果受到很多因素的影響，主要包括SMA 的直徑、電流大小、裂縫寬度和溫度等，混凝土的承載能力隨SMA 的截面面積的增大而提高。SMA 混凝土的工作性能存在一些局限性，比如SMA 加熱通電時由于電流過大，會存在安全隱患，因此需要找到更合適的加熱方式。SMA與混凝土之間要有穩(wěn)定的錨固方式來確保承載力。

1.2 專利及其應(yīng)用情況

1.2.1 纖維增強自愈法相關(guān)專利

徐金俊等[10]公開了一種纖維增強復(fù)合材料約束混凝土極限壓應(yīng)變概率建模方法，能夠考慮到各種限制因素并計算出混凝土的極限壓應(yīng)變；宋千軍[11]公布一種鋼骨-纖維混凝土墻體結(jié)構(gòu)，在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)有纖維，在墻體的受集中荷載部位和強度承擔(dān)比較薄弱的部位設(shè)置承重鋼骨，這樣既滿足結(jié)構(gòu)受力要求，又能簡化施工工藝。

1.2.2 形狀記憶合金自愈法相關(guān)專利

徐龍河等[12]公開了一種SMA 自復(fù)位混凝土剪力墻，當(dāng)墻體產(chǎn)生側(cè)向變形時會產(chǎn)生強大的驅(qū)動力實現(xiàn)墻體的復(fù)位；王欣國[13]公開了一種應(yīng)用自愈混凝土填充道路橋梁縫的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)頂部階梯的SMA 限制裂縫形成初期混凝土板之間的拉力，能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土裂縫的自愈加固。

2 基于化學(xué)機(jī)理的混凝土自愈研究概況

2.1 混凝土損傷自愈的化學(xué)機(jī)理研究現(xiàn)狀

混凝土損傷自愈的化學(xué)機(jī)理復(fù)雜多樣，具體包括：混凝土結(jié)構(gòu)本身未水化的水泥漿繼續(xù)水化生成結(jié)晶沉淀；海工結(jié)構(gòu)等在電場作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電化學(xué)原理；在傳統(tǒng)混凝土中復(fù)合化學(xué)活性物質(zhì)催化沉淀物的產(chǎn)生；混凝土內(nèi)含修復(fù)劑與固化劑反應(yīng)生成粘結(jié)性物質(zhì)主動修復(fù)裂紋損傷等。目前常用的技術(shù)主要有：自然自愈法、電沉積自愈法、滲透結(jié)晶自愈法和微膠囊自愈法等。

2.1.1 混凝土自然自愈法研究現(xiàn)狀

自然自愈是指混凝土本身具有修復(fù)能力，即普通混凝土結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)裂縫的部位有尚未水化或未完全水化的水泥漿體，與潮濕環(huán)境中的二氧化碳和水分發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣等結(jié)晶沉淀覆蓋在裂縫處填充裂縫，使之得到修復(fù)。劉素瑞等[14]研究發(fā)現(xiàn)，與水環(huán)境相比，Na2SO4溶液能有效促進(jìn)混凝土裂縫的自愈；石寶存等[15]試驗研究了不同pH 溶液（pH=5、7 和12）環(huán)境下混凝土砂漿裂縫的自愈效果，發(fā)現(xiàn)酸性和中性環(huán)境下修復(fù)效果不明顯，只有在堿性環(huán)境作用下修復(fù)效果比較明顯；馬強等[16]試驗研究發(fā)現(xiàn)液態(tài)水的存在有利于碳酸鈣晶體的析出，但在空氣環(huán)境下裂縫幾乎不會愈合。

自然自愈若沒有外加的促進(jìn)措施，修復(fù)效果進(jìn)展緩慢，所需時間較長，且修復(fù)效果不明顯，只有寬度較小時才能有愈合效果。愈合過程中，碳酸鈣結(jié)晶的形成必須要有足夠的濕度、適宜的pH 值和溫度。

2.1.2 混凝土電沉積自愈法研究現(xiàn)狀

電沉積自修復(fù)法利用電化學(xué)原理，將混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋充當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)的陰極，在水中放置陽極，在兩極之間通微電流就會發(fā)生一系列的電化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的化合物（如Mg（OH）2、ZnO和CaCO3等）覆蓋在混凝土的外表面裂縫處，在一定程度上阻止了內(nèi)部有害物質(zhì)流動對結(jié)構(gòu)的侵蝕[17]。圖2 繪制了電沉積自愈法原理示意圖。

圖2 電沉積自愈法示意圖

蔣正武等[18]在電沉積試驗研究中發(fā)現(xiàn)，裂縫的愈合效果與電解質(zhì)濃度以及電流密度等有關(guān)；張鐵男等[19]通過試驗發(fā)現(xiàn)，Mg（NO3）2電解液的修復(fù)效果優(yōu)于ZnSO4電解液的修復(fù)效果，且兩種溶液都不能將裂縫完全填充愈合；左清媛等[20]研究發(fā)現(xiàn)摻加十六烷基三甲基溴化銨的電解質(zhì)沉積物成分不變，但裂縫愈合效果有明顯提高；Touazi 等[21]研究了不同電位下，鋅錳電化學(xué)沉積對混凝土性能保護(hù)的效果；Koster 等[22]提出一種數(shù)學(xué)模型，這種模型能預(yù)測在一定電流密度下Ca（OH）2析出的位置。

根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)原理，電沉積自修復(fù)效果與混凝土結(jié)構(gòu)所處的電解質(zhì)溶液種類、附加電極、電流密度、電極距離、通電時間以及混凝土微觀結(jié)構(gòu)等相關(guān)，不同的電解質(zhì)所生成的沉積物不同，裂縫的修復(fù)效果和混凝土的力學(xué)性能明顯不同。

2.1.3 混凝土滲透結(jié)晶自愈法研究現(xiàn)狀

混凝土滲透結(jié)晶自修復(fù)法的修復(fù)機(jī)理如圖3所示。在普通混凝土中摻入具有活性的外加劑，或在混凝土的外表覆蓋一層含滲透結(jié)晶材料的活性外加劑，這種滲透結(jié)晶材料在混凝土干燥時處于穩(wěn)定的休眠狀態(tài)。當(dāng)混凝土一旦開裂有潮氣進(jìn)入內(nèi)部或者混凝土處于水養(yǎng)護(hù)條件下時，活性外加劑會被激活。在水的滲透作用下，激活后的外加劑隨水滲入到混凝土的毛細(xì)孔和微孔中，對未完全水化的水泥顆粒發(fā)生催化作用，從而生成不溶于水的結(jié)晶體。結(jié)晶體堵塞了裂縫，使混凝土致密達(dá)到自修復(fù)效果。當(dāng)混凝土再次開裂時，該活性物質(zhì)會再次被激活和催化，發(fā)生水化反應(yīng)，直到裂縫完成修復(fù)為止[23]。

圖3 滲透結(jié)晶自愈法反應(yīng)原理圖

姚嘉誠等[24]研究發(fā)現(xiàn)滲透結(jié)晶防水材料和納米二氧化硅的摻入，能促進(jìn)混凝土裂縫處結(jié)晶體的形成；郭寧林等[25]發(fā)現(xiàn)影響混凝土抗?jié)B性能的主要因素是結(jié)晶體的結(jié)構(gòu)形貌和物質(zhì)數(shù)量；李冰等[26]通過試驗確定內(nèi)摻滲透結(jié)晶型混凝土中水泥的最佳水灰比為0.5，此時混凝土內(nèi)部晶體最多，能有效修補裂縫；Liu 等[27]通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，水泥基滲透結(jié)晶材料能有效提高混凝土的強度、抗碳化性能和抗氯離子能力；何原野等[28]研究發(fā)現(xiàn)，防水材料的涂量對滲透結(jié)晶型混凝土吸水性能的影響很大，混凝土吸水量隨涂量增大而減小。

滲透結(jié)晶修復(fù)技術(shù)能有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能，滲透結(jié)晶修護(hù)過程需要充分的濕氣或水。實際上，混凝土裂縫的自修復(fù)效果與混凝土的成分、養(yǎng)護(hù)時間和溫度相關(guān)。這種自修復(fù)技術(shù)的缺點在于當(dāng)裂縫寬度大于0.4 mm 時，修復(fù)效果不明顯[29-30]。

2.1.4 混凝土微膠囊自愈法研究現(xiàn)狀

微膠囊自修復(fù)技術(shù)原理如圖4 所示。首先將液體修復(fù)劑放入微膠囊或者空心纖維，然后將其均勻地攪拌在混凝土中。當(dāng)混凝土受力產(chǎn)生微裂縫時，微膠囊的囊壁就會受力破裂，內(nèi)部的修復(fù)劑流出，隨毛細(xì)作用滲入裂縫的周圍與水泥中的固化劑發(fā)生固化反應(yīng)，最終裂縫被粘結(jié)愈合，實現(xiàn)自修復(fù)[31]。

圖4 微膠囊自修復(fù)混凝土的修復(fù)機(jī)理圖

林智揚等[32]在制備一種微膠囊自修復(fù)混凝土?xí)r，加入三種氟硅酸鹽為固化劑，對比發(fā)現(xiàn)，氟硅酸鈉的自修復(fù)性能最好；沈霽等[33]在混凝土中加入被脲醛樹脂囊壁包裹的環(huán)氧樹脂微膠囊，當(dāng)構(gòu)件被破壞，微膠囊壁破裂釋放出環(huán)氧樹脂滲入裂縫中，使裂縫愈合，混凝土經(jīng)修補后抗拉強度修復(fù)率為45%；Milla 等[34]研究了硝酸鈣微膠囊自愈混凝土在鋼纖維混凝土梁中的封縫效果，發(fā)現(xiàn)所有含微囊標(biāo)本在21 天和42 天后的自愈效率均顯著高于對照組，最大的密封裂縫有290 mm。

微膠囊自愈混凝土制備方法簡單、成本較低，但微膠囊在經(jīng)歷攪拌、振搗等制作流程中，很容易發(fā)生破裂，因此要研究新的混凝土制作工藝來確保微膠囊不會在發(fā)揮作用前破裂。微膠囊或者纖維中的修復(fù)黏合劑應(yīng)當(dāng)具有一定的粘結(jié)強度，能夠恢復(fù)甚至提高修復(fù)后的混凝土強度和性能。

2.2 專利及其應(yīng)用情況

2.2.1 電沉積自愈法相關(guān)專利

蘇紅軍等[35]公開了一種混凝土裂縫電沉積法修復(fù)裝置，該裝置密封性和絕緣性較高，裂縫修復(fù)效果明顯；蔣林華等[36]公開了一種脈沖電沉積修復(fù)混凝土裂縫的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低且修復(fù)效果好。

2.2.2 滲透結(jié)晶自愈法相關(guān)專利

鄒繼軍等[37]公開了一種水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，該滲透結(jié)晶防水材料解決了水泥基體易開裂和抗?jié)B不足等問題，具有抗凍、抗裂及抗堿性能；黃維軍等[38]公開了一種水泥基滲透結(jié)晶型防水保溫體系，該結(jié)構(gòu)能解決復(fù)雜情況下的滲透問題，防止涂層較厚造成整塊脫落的問題。

2.2.3 微膠囊自愈法相關(guān)專利

尚文濤[39]公開了一種自修復(fù)微膠囊混凝土，這種混凝土將二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸鈣而減少二氧化碳的排放，并回收利用二氧化碳固體吸附劑，減少廢棄物產(chǎn)生；任俊等[40]公開了一種具有物理觸發(fā)功能的混凝土自修復(fù)微膠囊，這種微膠囊可以調(diào)整囊壁材料不同組分之間的比例，有效減少微膠囊的破損率。

3 基于生物機(jī)理的混凝土自愈研究概況

3.1 混凝土損傷自愈的生物機(jī)理研究現(xiàn)狀

混凝土損傷生物自愈機(jī)理是指利用微生物新陳代謝產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，達(dá)到混凝土裂縫自修復(fù)的效果。此方法具有環(huán)境友好的特點，可實現(xiàn)綠色無污染。

微生物自修復(fù)法是指利用好氧微生物發(fā)生礦化反應(yīng)生成沉積物修補裂縫，礦化反應(yīng)的產(chǎn)物碳酸鈣與混凝土結(jié)構(gòu)有較好的相容性[41]。在攪拌混凝土?xí)r提前加入微生物、所需的營養(yǎng)物和底物，成型后混凝土中的微生物處于休眠狀態(tài)，當(dāng)混凝土構(gòu)件出現(xiàn)開裂，好氧微生物會和滲入的空氣和水發(fā)生一系列的生物礦化反應(yīng)。此時，二氧化碳與鈣離子結(jié)合最終生成碳酸鹽沉淀，并附著在混凝土構(gòu)件表面，形成閉合空間，實現(xiàn)混凝土自修復(fù)。當(dāng)裂縫被填充后，微生物再次休眠。微生物修復(fù)混凝土原理示意圖如圖5 所示。

圖5 微生物修復(fù)混凝土示意圖

王柏順等[42]發(fā)現(xiàn)基于膨脹珍珠巖固載微生物的自修復(fù)混凝土，混凝土力學(xué)性能會隨著這種載體摻量的增大而降低；任立夫等[43]研究了以瓊脂作為載體條件下的碳酸酐酶微生物在混凝土裂縫處的酶化反應(yīng)過程，通過掃描電子顯微鏡觀察到：碳酸酐酶微生物吸收空氣中的二氧化碳，誘導(dǎo)碳酸鈣沉積產(chǎn)生，在混凝土表面形成密實的復(fù)合膜層，但這種膜層只適合修復(fù)寬度小于100 μm 的表面裂縫，當(dāng)裂縫較大時，修復(fù)效果不明顯；徐晶等[44]以多孔陶粒作為微生物載體，將微生物芽孢摻入混凝土進(jìn)行混凝土裂縫修復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫經(jīng)過28 天后被填充，且抗壓強度恢復(fù)率接近63%。

微生物自修復(fù)法目前處于實驗室研究階段，微生物對生長環(huán)境有嚴(yán)格的要求，這點給試驗的進(jìn)行帶來了挑戰(zhàn)。此外，反應(yīng)所必需的水和氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)以及微生物的菌種這些都會對礦化反應(yīng)中微生物與混凝土的相容性和混凝土的耐久性產(chǎn)生影響。

3.2 專利及其應(yīng)用情況

李敏等[45]公開了一種基于熒光材料的微生物自修復(fù)混凝土裂縫的標(biāo)記方法，該方法能夠通過紫外燈照射清晰顯示混裂縫修復(fù)時產(chǎn)生碳酸鈣的位置；張家廣等[46]公開了一種高效的微生物自修復(fù)混凝土，能實現(xiàn)裂縫高效自修復(fù)，同時節(jié)約微生物的培養(yǎng)成本。

4 結(jié)論與展望

自愈混凝土作為一種新型智能建筑材料，能夠?qū)p傷裂縫主動監(jiān)測和修復(fù)，降低混凝土結(jié)構(gòu)的檢測和維護(hù)成本，并可有效提高結(jié)構(gòu)耐久性和安全性，有望解決傳統(tǒng)混凝土在開裂方面難以克服的問題。本文主要論述了自愈混凝土物理、化學(xué)和生物三種修復(fù)機(jī)理的研究進(jìn)展，對各種自愈技術(shù)作以下分析總結(jié)和展望。

4.1 結(jié)論

（1）物理修復(fù)技術(shù)方面：纖維增強自愈混凝土技術(shù)受到纖維種類、成本的影響很大，其中鋼纖維力學(xué)性能較好，但價格較高；聚丙烯纖維成本低，但與混凝土之間粘結(jié)性能差，且易成團(tuán)，可考慮摻入復(fù)合纖維材料以提升修復(fù)效果和降低成本；形狀記憶合金自愈法目前所用的通電激勵加熱方法容易造成安全隱患，且實際工程中形狀記憶合金與混凝土之間錨固不夠穩(wěn)定。

（2）化學(xué)修復(fù)技術(shù)方面：自然自愈法、電沉積自愈法、滲透結(jié)晶自愈法都需在有水的環(huán)境下才能達(dá)到裂縫修復(fù)效果，對環(huán)境條件要求較高導(dǎo)致適用范圍受限。微膠囊自愈法修復(fù)效果較明顯，但微膠囊自愈法中活性粘結(jié)劑一般耐久性能較差，且在攪拌過程中容易提前破裂導(dǎo)致無法修復(fù)裂縫。因此針對微膠囊的局限性，在實際應(yīng)用前應(yīng)試驗篩選出合適的活性粘結(jié)劑和微膠囊等。

（3）生物修復(fù)技術(shù)方面：微生物自愈技術(shù)對微生物的生長環(huán)境有嚴(yán)格要求，且微生物培養(yǎng)成本較高，反應(yīng)所必需的水、氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)以及微生物的菌種等都會對礦化反應(yīng)中微生物與混凝土的相容性和混凝土的耐久性及強度產(chǎn)生影響。因此，需要更多科研工作者的參與和探索，找到降低成本和改善強度等性能的新方法。

（4）共性方面：目前對自愈混凝土的研究處于初級階段，許多自修復(fù)技術(shù)還不成熟，能夠應(yīng)用到實際工程上的實例較少，許多關(guān)鍵問題需要突破和解決，其中包括摻入的智能材料與混凝土基體之間的相容性、最佳摻量和裂縫的修復(fù)效果評價等。不同自愈混凝土技術(shù)的影響因素各不相同，應(yīng)該將不同影響因素綜合起來考慮，避免片面地研究某一種因素對混凝土裂縫修復(fù)效果的影響。不同自愈技術(shù)的適用范圍不同，每種技術(shù)都具有自己的優(yōu)點和局限性。因此，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最適宜的自愈技術(shù)以揚長避短達(dá)到最佳效果。

4.2 展望

根據(jù)自愈混凝土技術(shù)的研究現(xiàn)狀，針對現(xiàn)有研究成果中存在的問題，擬提出關(guān)于自愈混凝土技術(shù)的一些研究方向：

（1）自愈混凝土目前沒有得到廣泛應(yīng)用的原因包括自愈混凝土原材料的生產(chǎn)制備成本較高和自愈技術(shù)適用范圍窄等。因此，自愈混凝土在未來的發(fā)展中，需要不斷發(fā)展新的自愈技術(shù)，并朝著綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和適用性廣的方向發(fā)展。

（2）在實際工程中，混凝土結(jié)構(gòu)不僅會受到靜荷載還會受到動荷載作用，應(yīng)多開展動荷載作用下的試驗，研究動載荷作用下自愈混凝土的修復(fù)技術(shù)。

（3）由于影響混凝土損傷自愈效果的因素較多，目前還沒有成熟完整的自愈效果評價體系，因此建立一套有效的自愈效果評價標(biāo)準(zhǔn)是自愈混凝土技術(shù)未來重要的研究內(nèi)容之一。