快速响应型防水砂浆自修复胶囊设计与性能

作     者：沈亦超 欧阳瀚梁 王彦 高健 王瑞兴 

作者机构：中交二公局第三工程有限公司 东南大学材料科学与工程学院 江苏省土木工程材料重点实验室 东南大学苏州医疗器械研究院 

出 版 物：《建筑材料学报》 (Journal of Building Materials)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：苏州市科技计划项目(2022SS37) 山东省科技型中小企业创新能力提升工程(2023TSGC0568) 

主　　题：自修复胶囊 海藻酸钠 磷酸镁水泥 防水砂浆 快速响应 

摘      要：本文针对防水砂浆开裂导致的寿命问题，创新性地研发了一种以磷酸镁水泥、海藻酸钠及聚乙二醇为核心材料，环氧树脂复合硫铝酸盐水泥为外壳的快速响应型自修复微胶囊。该自修复胶囊直径3-3.5mm，防水耐碱性能好，能与硅酸盐基体水化产生紧密界面过渡区，促进裂缝沿胶囊开裂。开裂破损后海藻酸钠的遇水迅速膨胀形成水凝胶网络结构，15min内膨胀面积可达200%以上，实现初步裂缝封堵；随后，磷酸镁水泥逐渐水化，于水凝胶中持续作用，加强裂缝封闭。实验表明，该胶囊能在3天内修复200μm以下裂缝，7天内修复宽度达450μm，且抗渗性能在7天内可恢复至76%，彰显出快速且高效的自修复能力。