中国混凝土网
当前位置: 首页 » 技术 » 应用技术 » 正文

新型混凝土的应用及发展方向

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-07-13  来源:中国混凝土网转自建协金桥网  作者:建协金桥网
核心提示:新型混凝土的应用及发展方向

      随着现代材料科学的不断进步,新型混凝土层出不穷,由于新材料革命使得新型的混凝土结构也趋于大型化和复杂化,传统的检测与修复方式已不能适应现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求。因此,研究和开发应用具有主动、自动地对结构进行自诊断、自调节、自修复的混凝土和具有节能环保性能的混凝土已成为混凝土发展的需要。

      一、新型混凝土种类及其特性

      1、可自诊断内部损伤的混凝土

  (1)碳纤维新型混凝土

  碳纤维是一种高强度、 高弹性且导电性能良好的材料。在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性,而且其物理性能,尤其是电学性能也有明显的改善,可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。

      (2)光纤传感新型混凝土

  光纤传感新型混凝土,即在混凝土结构的关键部位埋入光纤维传感器或其阵列,探测混凝土在碳化以及受载过程中内部应力、应变变化,并对由于外力、疲劳等产生的变形、裂缝及扩展等损伤进行实时监测。近年来,国内外进行了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测这一领域的研究,开展了混凝土结构应力、应变及裂缝发生与发展等内部状态的光纤传感器技术的研究,这包括在混凝土的硬化过程中进行监测和结构的长期监测。

       2、自调节混凝土

  自调节新型混凝土具有电力效应和电热效应等性能。在混凝土中埋入形状记忆合金,利用形状记忆合金对温度的敏感性和不同温度下恢复相应形状的功能,在混凝土结构受到异常荷载干扰时,通过记忆合金形状的变化,使混凝土结构内部应力重分布并产生一定的预应力,从而提高混凝土结构的承载力。在混凝土中复合电流变体,利用电流变体的这种流变作用,当混凝土结构受到台风,地震袭击时调整其内部的流变特性,改变结构的自振频率、阻尼特性以达到减缓结构振动的目的。

      3、自修复混凝土

      自愈合混凝土就是模仿生物组织,对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土传统组分中添加含有粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的方法,使材料损伤破坏后,具有自行愈合和再生功能,恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。

      4、绿色混凝土

      绿色新型混凝土也称环保混凝土,是一种能长草的混凝土,它是利用特殊配比的混凝土形成植物根系可生长的空间,并通过采用化学和植物生长技术,创造出能使植物生长的条件。

      二、新型混凝土研究现状和发展方向

      前面所述的自诊断、自调节和自修复混凝土是新型混凝土研究的初级阶段,它们只具备了新型混凝土的某一基本特征,是一种新型混凝土的简化形式。因此有人也称之为机敏混凝土。然而这种功能单一的混凝土并不能发挥新型混凝土作用,目前人们正致力于将2种以上功能进行组装的所谓智能组装混凝土材料的研究。智能组装混凝土材料是将具有自感应、自调节和自修复组件材料等与混凝土基材复合并按照结构的需要进行排列,以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。

      三、新型混凝土的应用和应注意的问题

  新型混凝土具有广阔的应用前景,但作为一种新型的功能材料,如果投入实际工程,还有很多问题需要进一步地研究。为促进新型混凝土的开发研究与应用,应注意以下几点:

  (1)开发应有针对性。所谓针对性就是要针对混凝土性能发生变化和结构发生破坏等现象,考虑不同的智能方法。(2)实施中应具有可行性。浇注混凝土多在施工现场进行,因而作为新型混凝土的施工方法,对其技术与工艺要求不能过高。应以原有工艺为基础开发相应的较为简单的方法。选用的材料应具有化学稳定性,要有利于安全使用,不挥发任何有刺激的气味和其它有害物质,并能大量应用而且成本较低。

 
 
[ 技术搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐企业

©2006-2016 混凝土网版权所有

地址:上海市杨浦区国康路100号国际设计中心12楼 服务热线:021-65983162

备案号: 沪ICP备09002744号-2 技术支持:上海砼网信息科技有限公司

沪公网安备 31011002000482号