智能混凝土的研究分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 智能混凝土的研究分析 【摘 要】随着社会的不断发展 和科学技术的突飞猛进，在建筑行业出 现了现代建筑材料与高科技相结合的智 能混凝土。智能混凝土弥补了传统混凝 土材料的不足，使混凝土的发展又上了 一个新台阶。本文笔者从智能混凝土的 定义和研发过程出发，分析了智能混凝 土的研究现状，及其研究中应注意的问 题，并展望了智能混凝土的应用前景， 希望对大家认识智能混凝土有所帮助。 中国论文网 /5/view-5635556.htm 【关键词】智能混凝土；研究； 问题；应用 在科学技术日新月异的今天，材 料科学也获得了很大的发展，作为建筑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 重要材料的混凝土不断向高性能、多功 能和智能化方向发展。用它可以建造大 型化和复杂化的混凝土结构。因此，研 发具有主动、自动地对结构进行自我诊 断、自我调节、自我修复、恢复的智能 混凝土已成为混凝土的主要发展趋势。 一、智能混凝土的定义和研发过 程 1、智能混凝土的定义 智能混凝土是在混凝土原有成分 的基础上复合智能型的建筑材料，它使 混凝土具有自我感知和记忆能力，能自 己适应和自我修复特性的多功能型材料。 依据它的这些特性可以有效地感知混凝 土材料内部的损伤，满足结构自我安全 检测需要，防止混凝土结构潜在的危险 性破坏，它能根据检测结果自动进行修 复，明显地提高混凝土结构的安全性和 耐久性。总而言之，智能混凝士是自我 感知和记忆、自我适应、自我修复等多 种功能的综合体，缺一不可，但是以当 今的科技水平制备完善的智能混凝土材 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 料还相当困难。但近年来损伤自诊断混 凝土、温度自调节混凝土，仿生自愈合 混凝土等一系列智能混凝土的相继出现， 为智能混凝土的研究打下了坚实的基础。 2、智能混凝土的研发过程 智能混凝土的基本材料与一般的 混凝土没有什么区别，都是水泥和砂子。 但是智能混凝土中还含有石英砂和各种 加固的材料、纤维。这种石英砂和其他 大量混在砂子中的石英砂是不同的，它 的纯度很高，高达 100%。依据它的特 点，伊朗的土木工程师把智能混凝土应 用到从修建水坝到铺设污水管的各个领 域，并且不断地完善其应用技术。哈马 丹布-阿里大学的穆哈穆德尼力教授 在智能混凝土中配入了聚丙烯纤维和石 英粉，使其韧性大大提高，抗爆能力比 普通混凝土高出数倍。卢合拉阿里扎 德的改进更加完善。萨韦省伊斯兰阿萨 德大学阿里纳扎里教授及其同事发表 了多篇论文，研究使用各种氧化金属纳 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 米粒子改变混凝土内部结构的方法。他 们使用过氧化铁，氧化铝，氧化锆，氧 化钛及氧化铜。材料经过纳米粒子处理 后会呈现出极佳的属性。尽管只有几件 小样品呈现出了这种属性，但至少证明 了这个方法是可行的。使用这样的纳米 粒子，有望制造出比拉法基混凝土强度 高出四倍的混凝土。2008 年，德黑兰大 学发表了一份研究报告，研究的是智能 混凝土抵御钢弹冲击的能力。一般情况 下，这些在地震时都不是问题。研究发 现，加有大量长钢质纤维的混凝土性能 最佳。随着智能混凝土的研发过程的不 断推进，其工能也在不断完善和强化。 二、智能混凝土的研究现状，及 其研究中应注意的问题 1、智能混凝土的研究现状 对于具有自诊断、自调节和自修 复功能的混凝土只是智能混凝土研究的 初步阶段，它们不是具备智能混凝土的 全部特征，而是只拥有它的某一个特征， 所以说它们是一种智能混凝土的最初形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 成的简化形式。因此有人把它们叫做机 敏混凝土。显然这种功能不完整的混凝 土不能代替发挥智能混凝土的作用，当 今科研工作者们正努力于将两种以上的 功能进行混合组装在一起，这就是我们 知道的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我感应、 自我凋节和自我修复组件材料的功能， 混凝土基材复合可以做到依据结构的需 要进行排列，以此来达到混凝土结构的 内部损伤的自我诊断、自我修复以及抗 震减振的智能化。 2、智能混凝土研究中应注意的 问题 在建筑房地产飞速发展的今天， 智能混凝土具有非常广阔的前景，但是 作为新型的功能材料，在运用到实际的 工程中，我们还有一些问题需要进一步 地加强探索和研究：例如碳纤维混凝土 电阻率的稳定性、电极布置方式、耐久 性等方面的研究；光纤混凝土的光纤传 感阵列的最优排布方式研究；自愈合混 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 凝土的修复粘结剂的选择研究，自愈后 混凝土耐用和持久性能的完善等。这些 问题的解决将对智能混凝土的进一步发 展产生深远的影响。为进一步为促进智 能混凝土的研究工作我们可以从以下几 点着手。 首先，要用针对性地进行开发研 究。研究的针对性是指要针对混凝土的 性能发生恶化以及结构发生破坏等具体 情况，采取不同的智能方法，例如可以 针对这些情况，进一步缩小智能化范围， 以某一种具体功能为对象，然后研究出 相对应的方法。 其次，注重其实际应用中的可行 性。浇注混凝土要在工程现场进行，因 而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，要有利于安全施工，不挥发任何 有刺激的气味以及其它有害物质等，并 且还能够能大量使用而且成本较低。 再次，注意研究设计的综合功能 性。采用智能化，虽能够提高材料的耐 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 用和持久性，但是也存在一些负面影响。 例如因为采用了某种材料虽可以对某种 恶化情况进行控制以及进一步改善，但 是否会对其它性能会产生，面对正反两 方面的问题都在判断和设计时进行综合 而全面的考虑和衡量。 三、智能混凝土的应用前景 智能混凝土是科学技术日新月异 时代发展的结果，它的运用对重大土木 基础设施应变的实量监测、损伤的无损 评估、及时修复以及减轻台风、地震的 冲击等诸多方面有很大的意义，对保证 建筑物的安全耐用和持久性都具有十分 重要的作用。而且随着现在建筑发展的 智能化趋势，传统的建筑材料的研究、 制造、缺陷预防和修复等都面临着强烈 的挑战。智能混凝土材料作为建筑材料 领域的高新技术，为传统建材的未来发 展注入了新的内容和活力，也提供了全 新的机遇。它发展可以使混凝土材料的 应用具