自我愈合混凝土 - 只需加水和二氧化碳

密歇根大学破裂时可以自我治愈。不需要人类干预---仅仅是水和二氧化碳。

少数细雨的日子足以修补新物质制成的损坏的桥梁。可以自我修复是可能的,因为该材料的设计目的是在狭窄的发际线中弯曲和裂纹,而不是在传统混凝土的行为上折断和裂开。

“这就像您手上有小切口,您的身体可以自我愈合。但是,如果您的伤口很大,您的身体需要帮助。您可能需要针迹。我们已经创建了一种具有如此微小的裂缝宽度的材料要照顾好康复。即使您超负荷,裂缝也保持很小。”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

有关该材料的论文在线发表在水泥和具体研究中。它将在即将到来的《期刊》上印刷。教授说,这种新物质可以使基础设施更安全,更耐用。

在李的实验室中,自我修复的标本在研究人员遭受3%的拉伸应变后,恢复了大部分原始强度。这意味着他们将标本扩展到了最初尺寸的3%。这相当于将100英尺的碎片伸展超过三英尺 - 足以使金属或灾难性骨折的传统混凝土严重变形。

李说:“我们发现,令人惊讶的是,当我们在愈合后再次加载它时,它的行为就像是新的,几乎具有相同的僵硬和力量。”“裂纹伤害的自我修复会在材料受损并将其恢复原始状态时恢复任何僵硬。材料可能会受到损坏,并且仍然安全地加载。”

工程师发现,必须将裂缝保持在150微米以下,最好低于50,以进行全面愈合。为此,Li和他的团队改善了可弯曲的工程水泥复合材料或ECC,他们在过去的15年中一直在开发。

比传统混凝土更灵活,ECC的作用更像是金属而不是玻璃。传统混凝土被认为是一种陶瓷。李说,脆弱而僵硬,在地震中紧张或常规过度使用时会遭受灾难性的失败。但是灵活的ECC弯曲而不会破裂。它的固定纤维固定在一起。ECC在高达5%的拉伸菌株上保持完整且安全使用。传统的混凝土骨折,无法承受0.01%的拉伸应变。

Li的自我修复混凝土中的平均裂纹宽度低于60微米。这大约是人头发的宽度的一半。他的食谱可确保在裂纹表面暴露于裂纹表面的混凝土中额外的干燥水泥可以与水和二氧化碳反应,从而愈合并形成碳酸钙钙的稀白疤痕。碳酸钙是在贝壳中自然发现的强大化合物。在实验室中,材料需要一到五个周期的润湿和干燥。

为了测试愈合的混凝土,研究人员使用谐振频率测量来确定诱导裂纹之前和之后的刚度和强度。这些测试通过材料发送声波,以检测其结构的变化。

如今,建筑商用钢筋加强混凝土结构,以使裂缝保持尽可能小。但是它们不足以治愈,因此水和除去盐可以渗透到钢上,从而导致腐蚀进一步削弱结构。李的自我修复混凝土不需要钢筋即可保持裂纹宽度紧密,因此可以消除腐蚀。

通过逆转典型的恶化过程,混凝土可以降低制造新结构的成本和环境影响。维修将持续更长的时间。美国土木工程师学会最近将该国的道路,桥梁,水系统和其他基础设施提供给健康的“ D”等级。联邦刺激计划包括超过1000亿美元的公共工程项目。

李说:“我们的希望是,当我们重建道路和桥梁时,我们会做对的,这样,这种运输基础设施不必在五到十年内再次进行昂贵的维修和重建过程。”“此外,通过减少这些基础设施的能量和碳足迹,使用可弯曲的混凝土进行重建将允许建筑和自然环境之间建立更和谐的关系。作为民用和环境工程师,我们是这些大型材料的管理者。高级材料的管家。欧洲杯足球竞彩技术是使他们保持健康的一种手段。”

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