自修復(fù)混凝土的現(xiàn)狀及發(fā)展

1、自修復(fù)混凝土的現(xiàn)狀及發(fā)展自修復(fù)混凝土的現(xiàn)狀及發(fā)展1、自修復(fù)混凝土的基本特征自修復(fù)是生物的重要特征之一[4]。自修復(fù)的核心是物質(zhì)補(bǔ)給和能量補(bǔ)給，其過(guò)程由生長(zhǎng)活性因子來(lái)完成[5]。自修復(fù)混凝土是模仿動(dòng)物的骨組織結(jié)構(gòu)受創(chuàng)傷后的再生，恢復(fù)機(jī)理，采用修復(fù)膠粘劑和混凝土材料相復(fù)合的方法，對(duì)材料損傷破壞具有自修復(fù)和再生的功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的一種新型復(fù)合材料。據(jù)此，學(xué)者們?cè)O(shè)想具有自修復(fù)行為的智能材料模型為，在材料的基體中布有許多細(xì)小纖維的管道。

2、管中裝有可流動(dòng)的物質(zhì)修復(fù)劑。在外界環(huán)境作用下，一旦材料基體開裂，則纖維隨即裂開，其內(nèi)裝的修復(fù)劑流淌到開裂處，由化學(xué)作用自動(dòng)實(shí)現(xiàn)粘合，從而抑制開裂修復(fù)材料。這可以提高開裂部分的強(qiáng)度，增強(qiáng)延性彎曲的能力，從而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的性能[6]。若采用低模量的膠粘劑修復(fù)混凝土，則可以改善建筑結(jié)構(gòu)的阻尼特性，以減輕地震的大風(fēng)對(duì)建筑物的破壞；如果膠粘劑彈性模量較大，則可以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度；不同凝固時(shí)間的膠粘劑可以用于對(duì)結(jié)構(gòu)的彎曲進(jìn)行控制。自修復(fù)混凝土，

3、從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是一種機(jī)敏混凝土。機(jī)敏混凝土是一種具有感知和修復(fù)性能的混凝土是智能混凝土的初級(jí)階段是混凝土材料發(fā)展的高級(jí)階段[7]。由這種材料構(gòu)建的混凝上結(jié)以目前的科技水平，制備完善的智能混凝土材料是相當(dāng)困難的，也是不現(xiàn)實(shí)的。2.1國(guó)外的研究現(xiàn)狀近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外雖然先后開展了智能仿生混凝土的研究，并取得了一些有價(jià)值的成果。如相繼出現(xiàn)的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料、水泥基磁性復(fù)合材料、具有屏蔽磁場(chǎng)和電磁波的水泥基復(fù)合材料、損傷自診斷水泥基復(fù)合材

4、料、自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度、濕度的水泥基復(fù)合材料等。但是如何對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋和損傷進(jìn)行及時(shí)、有效、快速的修復(fù)和愈合，還未形成比較完善的理論和成熟的工藝技術(shù)，目前只有美國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家處于實(shí)驗(yàn)室探索階段，尚未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。研究混凝土裂紋的自防護(hù)最早可以追溯到1925年[10]，Abram發(fā)現(xiàn)混凝上試件在抗拉強(qiáng)度測(cè)試開裂后，將其放在戶外8年，裂紋竟然愈合了，而且強(qiáng)度比先前提高了兩倍。后來(lái)挪威學(xué)者StefanJacobsen的研究也表明，混