本文提出了一种简单有效的预氧化处理方法, 用来强化反应烧结碳化硅(RBSC), 研究了800~1 300 ℃预氧化处理对其微观结构和力学性能的影响, 探究了含不同尺寸压痕裂纹的材料在氧化前后残余弯曲强度的变化规律。结果表明, 随着氧化温度的升高, RBSC的室温强度和Weibull模数均存在先下降后上升, 然后再下降的趋势, 主要原因是不同温度氧化后的RBSC表面形貌不同。在1 200 ℃下预氧化2 h, RBSC的弯曲强度和Weibull模数都明显变大, 强度提升了19.9%, Weibull模数由7.3提升到11.8。然而, 800 ℃低温氧化不完全和1 300 ℃高温氧化反应过于强烈均会导致弯曲强度和Weibull模数下降。在最优氧化条件(1 200 ℃氧化2 h)下, 含压痕裂纹(载荷20 N)的RBSC试样的残余弯曲强度在氧化后由201.1 MPa提高到324.2 MPa, 强化机理是高温氧化生成的SiO2能够消除材料表面缺陷和微裂纹。

近些年来, 对于混凝土裂缝的修复, 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)已成一种高效和环境友好的技术。本文选用一种可在低温环境下生长的矿化微生物, 然后在碱性溶液中研究Ca2+浓度、pH值和钙化速率的变化, 来揭示微生物诱导矿化的动态过程。随后, 将此微生物应用到混凝土裂缝自修复中, 同时采用裂缝愈合率和渗水系数来表征混凝土裂缝的自修复效果。试验结果表明, 微生物能够快速降低溶液中的Ca2+浓度, 并提高钙化速率, 矿化产物主要是球状方解石CaCO3。对于宽度小于0.50 mm的早期混凝土裂缝, 在10 ℃的养护温度下, 28 d修复后裂缝表面基本能被白色物质填充, 渗水系数下降2个数量级, 并且裂缝区修复产物主要是大小不一的球状方解石CaCO3。