基于气体传输量和压力梯度的微裂纹定量表征方法

作     者：杨进 邱金胤 陈伟 苏英 贺行洋 张强 

作者机构：湖北工业大学土木建筑与环境学院 湖北省建筑防水工程技术研究中心 中国建筑第三工程局有限公司 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2025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：国家自然科学基金面上项目(52172017) 国家自然科学基金青年项目(51902095) 

主　　题：水泥基材料 微裂纹 气体传输 自愈合 

摘      要：水泥基材料因脆性、体积收缩等特性，易在内部形成微裂纹，从而影响材料强度及耐久性。本工作探讨了一种基于气体在微裂纹中的一维输运和试样两端的压力梯度来表征微裂纹体积等效宽度的方法，并用于评价水泥基材料裂纹自愈合过程演变及愈合效率。为了更好验证测试结果的准确性，采用预设裂纹宽度分别为0.03、0.05、0.10、0.15 mm和0.20 mm。实验表明：该方法可在短时间内(400 s)准确量化0.15 mm以下的微裂纹，且在20～50 mL/min的气体流量下，误差不足10%。验证表明，所建立的基于气体传输的微裂纹测试方法具有较高的准确性和良好的可靠性。该方法同样适用于水泥基材料的自愈合评价，可快速量化愈合后的裂纹等效宽度和愈合率。