多孔壳微胶囊对硬化砂浆抗渗性的影响

张力冉^1,2，邢锋¹，王芳²，董必钦²，孔祥明²

1. 深圳大学土木工程学院广东省滨海土木工程耐久性重点实验室2. 清华大学土木工程系

摘 要：采用原位聚合与水解缩聚法,以四乙氧基硅烷（TEOS）、环氧树脂（E51）、苯乙烯（St）等为主要原料,合成了一种二氧化硅多孔壳微胶囊（Porous silica shell microcapsules,PSSM）。分别采用SEM、FTIR、TGA对PSSM外观形貌、化学组分、核壳比进行表征。通过对掺加PSSM的砂浆试块进行80%抗压强度荷载预压、养护（浸水或干湿循环养护）处理后,运用交流阻抗法与压汞法研究了PSSM对硬化砂浆抗渗性与孔结构的影响规律。结果表明:制备的PSSM粒径约为10～100μm,其含有聚苯乙烯网络支架、环氧树脂和聚硅氧烷囊芯,支架聚合物和多孔壳,核壳质量比为1.54。与未预压-养护处理的试块相比,经预压-养护处理后的空白试块的连通孔溶液电阻RCH和扩散阻抗系数σ均降低,孔隙率升高,表明预压使试块内形成微裂纹缺陷,经养护仍未愈合,因此试块抗渗性降低;而对于掺加8%PSSM的试块,经预压-养护处理后其RCH和σ均增加,孔隙率降低,表明试块抗渗性提高。这是由于PSSM的破壳-固化作用以及长期浸水或干湿循环养护,导致试块中PSSM发生了渗出-固化作用,封堵愈合了试块内的微裂隙,抗渗性得到提高。

关键词：PSSM;交流阻抗法;孔结构;自修复;抗渗性;