考虑自愈合胶囊壁厚影响的水泥基材料自愈合效率解析模型

方许锐，潘子超，陈艾荣

摘要

自愈合胶囊能够保持混凝土结构的力学性能和耐久性，是一种很有前景性的材料。为了评估掺有自愈合胶囊的水泥基材料的修复效率，首先对球形、圆柱形和胶囊形这三种常见的胶囊形状，建立了考虑胶囊壁厚的解析模型。随后采用数值方法对所提出的解析模型进行了验证。接着通过参数化研究，分析了胶囊直径、长径比和壁厚对自愈合效率的影响程度。最后推导了计算胶囊直径、长径比和壁厚的简化公式，为胶囊的形状设计和制造提供了方便。研究结果表明:(1)自愈合效率与胶囊直径成正比；(2)随圆柱形和胶囊形胶囊长宽比的增加，自愈合效率近似线性增加；(3)不考虑胶囊的壁厚会大大高估水泥基材料的修复效率，这种影响对于球形胶囊尤为明显。

上述成果发表于ConstructionandBuildingMaterials杂志。论文链接：

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