沥青路面自修复—微胶囊法

沥青是路面广泛应用的复合材料，同时也被认为是一种具有自修复性能的材料。沥青路面在高温天气和人为因素的综合影响下，在一定程度上会通过自身闭合裂缝，达到回复自身强度的效果。但沥青经过多年使用老化，这种自修复性能逐渐丧失。此时，通过补充相应的消失成分或相似作用成分就显得十分必要了。但研究表明，修复剂从沥青混凝土表面向下的渗透深度一般不超过2cm；且修复剂的使用往往导致路面的摩擦系数下降，同时附带严重的环境污染问题。

微胶囊自修复技术由White等于2001年率先提出，并成功应用于聚合物基复合材料中。微胶囊是一种可将固体、液体或气体包埋、封存的一种微型容器，其直径大小可以从几十微米到上千微米。微胶囊主要包括囊芯和囊壁两部分，囊芯主要由需封存的固体、液体或气体等一种或多种物质组成，而囊壁作为微胶囊外部的薄壁膜，将根据应用的实际情况采用不同分子组成。

在沥青路面使用过程中，车辆荷载和外界环境等因素的综合作用会在路面内部产生微裂缝，当裂缝在传播途中遇到微胶囊，宽度大于微胶囊的应变极限时囊壁破裂，在毛细管虹吸作用下修复剂移动至微裂缝表面，并与已嵌入沥青混合料中的催化剂发生聚合反应，将微裂缝粘结。

沥青路面中微胶囊修复裂缝示意图

微胶囊修复法除了能在沥青路面微裂缝处及时地释放修复剂填补微裂纹，有效的降低裂纹尖端的应力及应变，减缓微裂纹的扩展，避免形成宏观裂缝外，相较于其他沥青路面自修复方法还有以下3个特殊之处：

• 微胶囊在沥青中具有稳定性。
• 微胶囊在沥青中具有抗热性。
• 微胶囊具有较好的界面条件。

但与此同时，微胶囊修复法依然存在胶囊尺寸难以确定、囊壁易破碎、自我修复时间长、修复质量难以控制等问题需要相关学者和从业人员进一步研究。

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