1 前言

微膠囊法是目前最有希望實現(xiàn)水泥基材料微裂縫自修復(fù)的方法，環(huán)氧樹脂因其穩(wěn)定性好且不與水泥基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)而常被用作自修復(fù)微膠囊芯材，探明環(huán)氧樹脂修復(fù)水泥基材料微裂縫的滲透行為及機(jī)理具有重要意義。

研究表明不同流體在水泥基材料的滲透主要為毛細(xì)作用。研究表明裂縫寬度和連通性是影響混凝土滲透性的主要因素。研究了混凝土微裂紋的滲透性與溫度和裂紋寬度有關(guān)，溫度升高，滲透性增大。研究了環(huán)氧樹脂的潤濕與黏附作用，證明升高溫度、降低樹脂黏度可有效改善環(huán)氧樹脂的浸潤特性，有利于環(huán)氧樹脂與材料的潤濕作用。研究了水分子在水泥基材料的毛細(xì)運(yùn)輸機(jī)制。目前許多學(xué)者對自修復(fù)微膠囊的制備及修復(fù)效果進(jìn)行了大量研究，但對微膠囊芯材修復(fù)水泥基材料微裂縫的滲透行為及機(jī)理鮮見報道。

本文采用光學(xué)接觸角測量儀測量環(huán)氧樹脂接觸角及表面張力，采用 ESEM 觀察環(huán)氧樹脂在水泥基材料裂縫表面潤濕效果。利用潤濕行為和毛細(xì)作用揭示了環(huán)氧樹脂在水泥基材料微裂縫的滲透行為及機(jī)理，研究了溫度、裂縫寬度、環(huán)氧樹脂種類等因素對滲透能力的影響。

2 原材料與試驗方法 

2.1 原材料及儀器

 環(huán)氧樹脂 E-51（工業(yè)純），環(huán)氧當(dāng)量 184～195g/mol，環(huán)氧樹脂 E-44（工業(yè)純），環(huán)氧當(dāng)量 210～230g/mol，山東優(yōu)索化工科技有限公司產(chǎn)。熒光素鈉（Fluorescein Sodium，F(xiàn)S），上海阿拉丁生化科技有限公司產(chǎn)。P·O 42.5 水泥，江西贛州海螺水泥有限公司產(chǎn)。 KRUSS DSA100 光學(xué)接觸角測量儀，德國 KRUSS 公司產(chǎn)。MCR302 旋轉(zhuǎn)流變儀，奧地利 Anton paar 公司產(chǎn)。LSM800 激光掃描共聚焦顯微鏡，Zeiss 光學(xué)儀器國際貿(mào)易有限公司產(chǎn)。Quanta200F 環(huán)境掃描電子顯微鏡（ESEM），美國 FEI 公司產(chǎn)。

2.2 試驗方法

 熒光環(huán)氧樹脂修復(fù)劑的制備：將 0.2g 熒光素鈉溶于微量水中與 50g 環(huán)氧樹脂充分?jǐn)嚢杌旌?，靜置 3h 去除內(nèi)部氣泡制得熒光環(huán)氧樹脂（Fluorescent Epoxy Resin)。圖 1 為熒光素鈉染料在環(huán)氧樹脂內(nèi)部分散圖：

光學(xué)接觸角測量：將環(huán)氧樹脂試樣滴落至水泥基試塊表面，采用 DSA100 光學(xué)接觸角測量儀測量二者接觸角。采用懸滴法測量不同溫度下環(huán)氧樹脂表面張力大小，并重復(fù)懸滴 3 次，取其平均值。使用自動升溫旋轉(zhuǎn)流變儀分別測量不同溫度下環(huán)氧樹脂動力粘度，單位為 mPa·S。

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