Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2025

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Projektowanie i właściwości samonaprawialnych kompozytów cementowych z wykorzystaniem mikrokapsułek polimerowych

Wang Jing, Guo Guoying, Li Xin, Guo Wenjun, Yang Ling

Cement Wapno Beton

2025

R. 30, nr 2

160--178

Kompozyty cementowe we wczesnej fazie utwardzania są podatne na mikropęknięcia spowodowane skurczem. Podczas eksploatacji powstają mikropęknięcia spowodowane obciążeniami mechanicznymi, cyklami zmian temperatury i innymi czynnikami. Mikropęknięcia te prowadzą do zmniejszenia ich trwałości, co jest powszechnym problemem w dziedzinie inżynierii. Aby zwiększyć trwałość kompozytów cementowych i umożliwić samonaprawę pęknięć, w niniejszym artykule zaproponowano innowacyjną metodę projektowania kompozytów cementowych z wykorzystaniem mikrokapsułek polimerowych, które są syntetyzowane w procesie polimeryzacji in situ. Mikrokapsułki polimerowe o wielkości cząstek około 100 μm, syntezowane są w warunkach kwaśnych [pH = 2]. Charakteryzują się jednolitą morfologią i doskonałą stabilnością termiczną. Dokonano charakterystyki mikrokapsułek oraz zbadano właściwości materiałów kompozytowych w celu oceny skuteczności tej metody. Wyniki pokazują, że mikrokapsułki syntezowane przy pH = 2 mają jednolity kulisty kształt, wielkość cząstek około 100 μm i dobrą stabilność termiczną [temperatura maksimum rozkładu wynosiła powyżej 200ᵒC]. Badania właściwości mechanicznych wykazały, że gdy zawartość mikrokapsułek wynosi 2% [w stosunku do masy cementu], 28-dniowa wytrzymałość na ściskanie próbek cementowych osiąga 35,2 MPa. Po uszkodzeniu wskaźnik odzysku osiągnął 103,5%. Doświadczenia dotyczące samonaprawiania pęknięć wykazały, że początkowe pęknięcia próbek w grupie badanej wykazały znaczący efekt leczenia, zmniejszając szerokość pęknięć o 85% w ciągu 16 dni w określonych warunkach eksploatacji. Badania wstępnie potwierdzają, że kompozyty cementowe z mikrokapsułkami mają dobry potencjał samonaprawczy i właściwości mechaniczne, dostarczając dowodów na zastosowanie samonaprawiającego się betonu w inżynierii lądowej.

Cementitious composites are prone to microcracks due to shrinkage in the early stage of curing. During service, they develop microcracks due to mechanical loads, temperature cycling and other factors. These microcracks will lead to a decrease in their durability, which is a common problem in the engineering field. To enhance the durability of cementitious composites and enable crack self-healing, this study innovatively proposes a preparation method for cementitious composites using polymer microcapsules, which are synthesized by in-situ polymerization. Under acidic conditions [pH = 2], polymer microcapsules, with a particle size of around 100 μm, uniform morphology, and excellent thermal stability, are synthesized and uniformly integrated into the cement matrix. The performance of the microcapsules and the composite materials is characterized and tested to evaluate the effectiveness of the method. The results show that under specific acidic conditions [pH = 2], the synthesized microcapsules display a uniform spherical shape, with a particle size of approximately 100 μm and strong thermal stability [main decomposition temperature above 200ᵒC]. Mechanical tests reveal that when the microcapsule content is 2% [by the mass of cement], the 28-day compressive strength of cementitious specimens reaches 35.24 MPa. After damage, the recovery rate of the specimens reached 103.46 %. Crack healing experiments showed that the initial cracks of the specimens in the study group had a significant healing effect by reducing the crack width by 85% within 16 days under specific maintenance conditions. The study preliminarily confirms that the cementitious composites with microcapsules have good self-healing potential and mechanical properties, providing evidence for the engineering application of self-healing concrete.