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混凝土由于裂缝导致耐久性能下降,抑制裂缝产生和发展以及裂缝的修复越来越重要。混凝土中本身存在未水化的水泥颗粒在适宜的环境下能够再次水化发生自愈合作用来封堵裂缝,研究表明掺入膨胀剂不仅能够抑制自身收缩产生的裂缝,而且能够提高混凝土自愈合效果。已有研究因多关注于膨胀剂对自愈合的影响效果,对膨胀剂核心组分对自愈合的作用研究较少而影响了其愈合机理的揭示。鉴于以上背景,本文重点研究了硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙和氧化钙对自愈合的影响,本文主要研究内容与结果如下:(1)试验研究发现水胶比为0.3和减水剂掺量定为胶凝材料的0.6%时,试件拥有良好的流动性和力学性能,并且以力学性能和收缩量为主要因素,试验确定了膨胀剂的最佳掺量范围。试验发现,膨胀剂质量掺量从2%增至6%时,膨胀效果约成倍增加,掺量为8%时膨胀效率降低;当掺量为8%和9%时力学强度下降剧烈,膨胀剂的最优掺量宜为胶凝材料质量的6%。(2)试验研究了不同养护条件下含膨胀剂和硫铝酸钙的水泥石试件的自收缩性能,研究表明水养下抑制收缩效果最好,空养下最差;添加胶凝材料质量6%的膨胀剂,不会引起水泥石后期养护过程中的开裂和损伤,水泥石安定性良好。硫铝酸钙的掺加会降低砂浆力学强度、而氧化钙的添加会提高砂浆力学强度,膨胀剂对于砂浆的强度影响介于硫铝酸钙和氧化钙之间。(3)试验与数值模拟研究了立方体和圆柱体试件的裂缝预制方法。试验研究表明对立方体和圆柱体试件预制裂缝的方法采用位移控制,试件自表及里裂缝宽度有较好的线性关系;对于圆柱型试件裂缝主要集中在中轴线附近,裂缝宽度与竖向位移有较好的线性关系。(4)通过裂缝闭合观测、超声波测试以及气体渗透测试,研究了硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂以及硫铝酸钙和氧化钙试剂对水泥砂浆自愈合效果的影响,并且通过SEM以及XRD分析了裂缝处愈合产物的特征。结果表明:砂浆表面与内部的裂缝都会发生愈合,且愈合效果随着膨胀剂及其核心组分掺量的增加以及养护龄期的延长而增强,膨胀剂因含有效能互辅助的硫铝酸钙和氧化钙两个组分对裂缝整体愈合效果最好。