基于形状记忆效应的水泥路面嵌缝料自修复机理研究

项目名称： 基于形状记忆效应的水泥路面嵌缝料自修复机理研究

项目编号： No.51378264

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 许涛

作者单位： 南京林业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 研究水泥路面嵌缝料自修复机理对及时有效修复嵌缝料上的各种裂缝或损伤有重要意义。本项目以适宜推广的形状记忆复合材料作为嵌缝料，采用双轴预形变方法，分别沿水平和竖直方向同时进行预压和预拉形变，存储应变能，在二维方向上赋予嵌缝料形状记忆效应，增强自修复功能，能感知并响应环境变化，主动适应接缝宽度循环伸缩，分析嵌缝料各向异性及其对各项性能的影响；根据衍射强度理论和热力学熵增原理，以环境温度场循环变化作为嵌缝料形状恢复的激励手段，研究嵌缝料分子取向度、内应力、构象熵等变化与二维形状记忆效应的关系，建立复杂应力下热力学本构模型，揭示嵌缝料在二维方向上形状记忆效应原理；模拟生物体损伤后自愈合过程，提出两步骤自修复新理念，即先在形状记忆效应驱使下闭合结构尺度上裂缝或损伤两自由面，再通过两自由面间分子迁移扩散机制，实现分子尺度上自修复，且具有良好重复性。本研究为材料自修复研究、提高嵌缝料耐久性提供了新思路。

中文关键词： 水泥路面；嵌缝料；形状记忆效应；自修复机理；聚氨酯基复合材料

英文摘要： The study on self-repairing mechanism is important to repair timely and effectively the various cracks or damage of embedded sewing material on the cement concrete pavement. In this study, the shape memory polymeric composite is selected as embedded sewin

英文关键词： Cement concrete pavement；Embedded sewing materials；Shape memory effect；Self-repairing mechanism；SMPU based composites