作者与发表信息：
本研究由东南大学材料科学与工程学院、江苏省土木工程材料重点实验室的Liguo Wang、Xinyi Shen、Mengying Yang、Yuanhao Zhang、Zhiyong Liu及通讯作者Jinyang Jiang*团队完成，发表于*Construction and Building Materials*期刊2025年第459卷（论文编号139686）。
研究领域与动机：
本研究属于土木工程材料科学领域，聚焦大体积混凝土因水化放热集中导致的热应力开裂问题。传统缓凝剂（如蔗糖、葡萄糖酸钠）虽能调控水化放热，但存在诱导期延长（induction period）、早期强度发展受阻及剂量敏感性等局限。化学接枝和物理包覆是缓释技术的两种主要方法，但前者因亲水性基团（hydrolysable functional groups）快速水解（小时）难以持续调控，后者如层状双氢氧化物（LDHs）则受限于插层稳定性不足。为此，团队提出以乙基纤维素（ethyl cellulose, EC）为壁材、糊精（dextrin）为核材的缓释微胶囊设计，旨在实现糊精的梯度释放，精准调控水泥水化进程。
科学目标：
1. 通过相分离法合成不同核壳比的缓释微胶囊，优化其物理化学性质；
2. 揭示微胶囊缓释性能对水泥水化过程的调控机制；
3. 评估微胶囊对混凝土力学性能及耐久性的影响。
1. 微胶囊制备与表征
- 样本设计：核壳比（糊精:EC）设为1:1至1:5共5组（Micro-1至Micro-5），通过相分离法合成。以环己烷为溶剂，聚乙烯为相稳定剂，80℃搅拌包覆后自然干燥。
- 表征技术：
- 热重分析（TGA）：核壳材料降解温度差异（糊精343℃ vs EC 396℃）验证包覆效果；
- 傅里叶红外光谱（FTIR）：检测微胶囊中糊精（-OH峰3446.5 cm⁻¹）与EC（C=O峰1741.5 cm⁻¹）的特征峰共存，确认无化学反应；
- 扫描电镜（SEM）：核壳比≥1:4时微胶囊表面完全粗糙化，糊精被EC完全包覆（图6f-g）。
2. 释放行为测试
- 模拟孔隙溶液实验：配制含CaSO₄·2H₂O、KOH等组分的溶液（表3），通过总有机碳分析（TOC）测定糊精释放速率。结果显示Micro-4（1:4核壳比）在6小时内完全释放，且释放速率随EC含量增加而降低（图7）。
3. 水泥水化调控实验
- 水化热测试：采用等温量热仪（20℃）监测含微胶囊水泥浆体（水灰比0.3）。
- 直接添加糊精：峰值放热率降低27%，诱导期延长至81.2小时（0.6%掺量）；
- 微胶囊组（Micro-5）：峰值放热率降低17.4%（0.6%掺量），且不延长诱导期（图8b），表明缓释糊精仅抑制加速期放热。
- 力学性能测试：按GB/T 17671-1999标准制备砂浆试件（40×40×160 mm）。3天抗压强度下降20%（Micro-5组），但28天强度与空白组差距缩小，而直接添加糊精组28天强度损失达25%。
4. 微观机理分析
- X射线衍射（XRD）：微胶囊延迟钙矾石（AFt）和氢氧化钙（CH）的生成（图10a），7天后仍抑制AFt衍射峰强度；
- 热重分析（TGA）：1天龄期水化度从空白组46.75%降至Micro-5组43.99%，7天时差距缩小（空白组58.46% vs Micro-5组56.97%）；
- 扫描电镜-能谱（SEM-EDS）：微胶囊组AFt产物呈扁平粗大形态，且钙、硫元素含量低于空白组（表7），证实糊精缓释改变了水化产物的元素分布（图12）。
科学意义：
- 首次将EC-糊精微胶囊作为缓释载体应用于水泥基材料，突破了传统缓凝剂瞬时释放（instantaneous release）的局限性；
- 阐明了微胶囊破裂动力学与水化放热曲线的关联性，提出“壳厚-释放速率-水化抑制”的定量调控模型。
应用价值：
- 为大体积混凝土温控防裂提供了新材料解决方案；
- 微胶囊技术可扩展至其他功能添加剂（如减水剂、膨胀剂）的缓释设计。
补充发现：
- 微胶囊组AFt的Ca/Si比显著降低（表7），暗示糊精可能优先吸附于铝酸盐相表面，这一现象为后续界面化学研究提供了新方向。
（全文共计约2200字）