浅谈水泥基混凝土材料

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浅谈超高韧性水泥基复合材料在桥梁湿接缝中的应用

浅谈超高韧性水泥基复合材料在桥梁湿接缝中的应用
(2)清理桥面。施工人员对桥面预埋筋进行恢复,同时清 理梁板翼板湿接缝侧的泡沫胶等杂物,并用高压风管或高压 水将接缝处清理干净,保证混凝土的连接质量。
3.3 模板施工
(1)湿接缝底模采用竹胶模板制作,注意翼板下缘处模板 的处理,要密封、不漏浆,以保证混凝土的外观质量。竹胶板 底面加横向方木楞以保证模板刚度,模板采用两排对拉螺杆 拉紧模板下方的横肋与上方的钢筋支撑。
关键词:湿接缝;裂缝;超高韧性水泥基复合材料
1 引言
多片 T 型梁通过湿接缝连成整体,但湿接缝施工由于是 高空作业,工序多、施工现场条件困难,加之受预制 T 梁的约束 效应、温度效应、行车疲劳荷载及混凝土自收缩等影响,裂缝 问题凸显。本试验通过采用超高韧性水泥基复合材料替代普 通混凝土,并掺入钢纤维和 PVA,现场制作试件,研究其抗压 和抗折强度是否符合桥梁使用要求。
3 施工流程及操作要点 3.1 施工工艺流程
原材料的准备——清理桥面——模板施工——钢筋绑扎 及焊接——UHTCC 材料搅拌——UHTCC 材料浇注——覆膜 或土工布养护——拆模后养护。
3.2 操作要点
(1)原材料的准备。湿接缝采用 UHTCC 材料,施工前必须 选用合格的精细砂、一级粉煤灰、硅粉、52.5 水泥、减水剂,并进 行碱活性、耐久性等试验。原材料运输至现场要进行抽样检测 并做好防潮覆盖保护,避免因材料质量而产生的各种不利影响。
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应用与实践
浅谈超高韧性水泥基复合材料在 桥梁湿接缝中的应用
廖建军
浙江交工国际工程有限公司
摘 要:传统混凝土湿接缝由于预制 T 型梁的约束效应、温度效应、行车疲劳荷载及混凝土自收缩等因素导致普通混凝土湿 接缝在终凝拆模及后期使用过程中容易引起裂缝、渗漏水及耐久性问题。为了避免混凝土湿接缝裂缝的产生,防止渗漏水,并提 高湿接缝的耐久性和外观质量,浙江交工与浙江大学合作,研发应用于混凝土桥梁湿接缝的超高韧性水泥基复合材料。本文将探 索新型 UHTCC 湿接缝的施工技术及工艺,解决普通混凝土连续梁桥湿接缝裂缝、耐久性及外观质量问题。文章中就此展开论述, 现总结归纳如下。

ECC混凝土(纤维水泥基复合材料)介绍

ECC混凝土(纤维水泥基复合材料)介绍

ECC混凝⼟(纤维⽔泥基复合材料)介绍什么是ECC?⼯程⽤⽔泥基增强复合材料(Engineered Cementitious Composite),简称为ECC,它是纤维增强⽔泥基复合材料,具有⾼延展性和严格的裂缝宽度控制。

为何选择ECC?传统的混凝⼟⼏乎是不可弯曲的,具有⾼度脆性和刚性,应变能⼒仅0.1%,ECC的应变⼒超过3%,因此更像是韧性⾦属,⽽不像脆性玻璃。

ECC的组成可弯曲混凝⼟由传统混凝⼟的所有成分减去粗⾻料组成,并掺⼊聚⼄烯醇纤维。

它含有⽔泥,沙⼦,⽔,纤维和外加剂。

聚⼄烯醇纤维覆盖着涂层,可防⽌纤维破裂,因此ECC⽐普通混凝⼟变形性能更强。

⼯作机制每当载荷增加超过其极限值时,PVA纤维与混凝⼟在⽔化过程中形成的强分⼦键可防⽌其开裂。

ECC的不同组分共同抵御载荷。

ECC混凝⼟的优点具有像⾦属⼀样弯曲的能⼒,⽐传统混凝⼟更坚固,更耐⽤,持续时间更长;它具有⾃我修复的特性,可以通过使⽤⼆氧化碳和⾬⽔来⾃我治愈;约⽐普通混凝⼟轻20-40%。

ECC混凝⼟的缺点与传统混凝⼟相⽐,施⼯成本较⾼。

它需要熟练的劳动⼒来建造它。

它需要⼀些特殊类型的材料,在某些地区很难找到。

其质量取决于所⽤材料及其制造条件。

其抗压强度⼩于传统混凝⼟。

ECC的应⽤范围:抗震建筑:采⽤柔性混凝⼟制成的结构可承受更⼤的拉应⼒,不会因地震引起的振动⽽破坏。

在⽇本⼤阪,60层楼⾼的北滨⼤楼,就在建筑核⼼⽤了⼯程胶结复合材料,⽤于抗震。

桥⾯伸缩缝:桥⾯的伸缩缝经常堵塞。

ECC随着温度波动移动⽽实际扩展和收缩。

它消除了热胀冷缩相关的许多常见问桥⾯伸缩缝:题,例如连接处堵塞和裂缝,这导致⽔和除冰盐渗⼊联结处并腐蚀钢筋。

混凝⼟帆布:混凝⼟帆布也可以⽤柔性混凝⼟制成。

混凝⼟帆布⽐普通帆布更坚固耐⽤。

它可以⽤在军事领域。

混凝土材料的成分及性能原理

混凝土材料的成分及性能原理

混凝土材料的成分及性能原理一、混凝土材料的成分混凝土是由水泥、砂子、碎石、水和其他添加剂组成的一种建筑材料。

这些成分在混合后形成了一种坚硬、耐用的材料,具有优良的物理性能和可塑性。

下面对混凝土材料的各个成分进行详细介绍。

1. 水泥水泥是混凝土中最重要的成分之一,它是一种细粉末状的物质,由石灰石、粘土和其他材料经高温煅烧后制成。

水泥的主要作用是在混凝土中形成硬化物质,使混凝土具有一定的强度和耐久性。

根据成分的不同,水泥可以分为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、高性能混凝土用水泥等。

2. 砂子砂子是混凝土中的一种细颗粒物质,其主要成分是硅酸盐矿物和石英等。

砂子的作用是填充混凝土中的空隙,使混凝土具有一定的密实性和强度。

同时,砂子还能够增加混凝土的可塑性,使混凝土在施工中更易于操作。

3. 碎石碎石是混凝土中的一种粗颗粒物质,其主要成分是石灰石、花岗岩、玄武岩等。

碎石的作用是增加混凝土的强度和耐久性,同时也能够填充混凝土中的空隙,使混凝土更加坚实。

碎石的大小可以根据需要进行调整,一般常用的尺寸为5mm至20mm。

4. 水水是混凝土中的一种溶液,其主要作用是将水泥、砂子和碎石等物质混合在一起,形成一种坚硬的物质。

同时,水还能够帮助混凝土中的化学反应发生,从而使混凝土具有一定的强度和耐久性。

5. 其他添加剂除了上述几种成分外,混凝土中还可以添加一些其他的材料,如掺和料、增塑剂、防水剂、防裂剂等。

这些添加剂的作用是增强混凝土的性能,使其具有更好的耐久性、抗渗透性、抗裂性等。

二、混凝土材料的性能原理混凝土的性能是由其成分、配合比、施工工艺等因素综合决定的。

下面将就混凝土的强度、耐久性、可塑性等性能进行详细介绍。

1. 强度混凝土的强度是指其抵抗外力破坏的能力。

强度的大小受到多个因素的影响,如水泥、砂子、碎石的种类、配合比、水灰比等。

水泥的强度是影响混凝土强度的关键因素之一,不同种类的水泥其强度也有所不同。

同时,水泥的含量也会影响混凝土的强度,一般来说,水泥含量越高,混凝土的强度也会越高。

混凝土施工方案的材料选择与使用技巧

混凝土施工方案的材料选择与使用技巧

混凝土施工方案的材料选择与使用技巧在建筑工程中,混凝土是一种常用的材料,用于浇筑基础、楼板、墙体等结构。

混凝土的质量直接影响着建筑物的强度和耐久性。

因此,在混凝土施工中,正确选择材料并掌握使用技巧是非常重要的。

一、水泥的选择与使用技巧水泥是混凝土的主要成分之一,对混凝土的强度和耐久性有着重要影响。

在选择水泥时,应根据工程的具体要求来决定。

常见的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥等。

硅酸盐水泥适用于一般建筑工程,而矿渣水泥适用于需要提高混凝土耐久性的工程。

在使用水泥时,需要注意以下几个技巧。

首先,要按照水泥包装上的说明来配制混凝土。

其次,水泥应储存于阴凉、干燥的地方,避免阳光直射和潮湿。

另外,使用水泥时要注意加水量的控制,过多或过少的水都会对混凝土的强度和质量产生不利影响。

二、骨料的选择与使用技巧骨料是混凝土中的填充物,对混凝土的强度和稳定性起着重要作用。

常见的骨料有河砂、山砂、碎石等。

在选择骨料时,应根据工程的具体要求来决定。

一般情况下,河砂和山砂适用于一般建筑工程,而碎石适用于需要提高混凝土强度的工程。

在使用骨料时,需要注意以下几个技巧。

首先,要选择坚硬、骨料颗粒形状良好的材料。

其次,骨料应进行筛分,以确保颗粒大小的均匀性。

另外,使用骨料时要注意控制骨料与水泥的比例,过多或过少的骨料都会对混凝土的强度和稳定性产生不利影响。

三、掺合料的选择与使用技巧掺合料是混凝土中的辅助材料,可以改善混凝土的性能。

常见的掺合料有粉煤灰、矿渣粉等。

在选择掺合料时,应根据工程的具体要求来决定。

粉煤灰适用于需要提高混凝土耐久性的工程,而矿渣粉适用于需要提高混凝土强度的工程。

在使用掺合料时,需要注意以下几个技巧。

首先,要选择质量稳定、掺合料含量适中的材料。

其次,掺合料应与水泥进行充分的混合,以确保其均匀分布。

另外,使用掺合料时要注意控制掺合料与水泥的比例,过多或过少的掺合料都会对混凝土的性能产生不利影响。

综上所述,混凝土施工方案的材料选择与使用技巧对于保证建筑物的质量和耐久性至关重要。

混凝土水泥基材料的力学性能与原理

混凝土水泥基材料的力学性能与原理

混凝土水泥基材料的力学性能与原理一、引言混凝土水泥基材料是建筑工程中常用的重要材料。

它具有高强度、耐久性好、施工方便等优点,因此被广泛应用于各种建筑物的结构构件中。

本文将结合混凝土水泥基材料的组成和制作过程,从力学性能的角度深入探讨混凝土水泥基材料的力学性能原理。

二、混凝土水泥基材料的组成和制作过程混凝土水泥基材料是由水泥、砂子、骨料和水等原材料组成的。

其中,水泥是混凝土的主要胶凝材料,它具有良好的粘结性和硬化性,能够将砂子和骨料紧密地粘结在一起;砂子是混凝土的细集料,它的作用是填充水泥与骨料之间的空隙,增加混凝土的密实性;骨料是混凝土的粗集料,它的作用是增强混凝土的强度和刚度;水是混凝土的稀释剂,它的作用是使混凝土流动性好,易于施工。

混凝土水泥基材料的制作过程主要包括搅拌、浇注和养护三个步骤。

搅拌是指将水泥、砂子、骨料和水等原材料按照一定比例混合在一起,并用混凝土搅拌机进行搅拌,使其均匀混合;浇注是指将混合好的混凝土倒入模板中,并用振动器进行振动,使其密实;养护是指在浇注完成后,对混凝土进行保温、湿润等处理,促进其硬化和强度发展。

三、混凝土水泥基材料的力学性能混凝土水泥基材料的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、剪切强度和冻融性能等。

下面将分别对其进行介绍。

1. 抗压强度混凝土水泥基材料的抗压强度是指在受到垂直于其表面的压力作用下,能够承受的最大压力值。

抗压强度是衡量混凝土强度的重要指标之一。

其测试方法为将标准试样放入试验机中,施加逐渐增加的压力,直到试样破坏,记录下最大的压力值,即为混凝土水泥基材料的抗压强度。

混凝土水泥基材料的抗压强度与其水泥的种类、水泥用量、骨料种类、骨料粒径、砂子用量、水泥、砂子和骨料的配合比等因素密切相关。

其中,水泥用量的增加可以提高混凝土的抗压强度,但过多的水泥用量会导致混凝土的收缩性增加,从而影响其耐久性;骨料粒径的增加可以提高混凝土的抗压强度,但过大的骨料粒径会导致混凝土的工作性变差。

水泥基复合材料的应用与研究

水泥基复合材料的应用与研究

水泥基复合材料的应用与研究一、前言水泥基复合材料是指以水泥、矿物掺合料和一定比例的纤维等材料为基础,加入适量的添加剂,通过混合、浇注、压制等工艺形成的一种综合性材料。

它具有高强度、耐磨、耐腐蚀、防火等优良性能,同时还具有良好的耐久性和可持续性,因此在工程建设领域得到了广泛的应用。

二、水泥基复合材料的种类1.纤维增强水泥基复合材料纤维增强水泥基复合材料是指在水泥基材料中加入纤维,使其具有更好的抗拉强度和韧性,常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、钢纤维等。

这种材料广泛应用于建筑、桥梁、路面等工程领域。

2.高性能混凝土高性能混凝土是指在水泥基材料中加入微粉、氧化硅等掺合料,以及控制水灰比等技术手段,使其具有更高的强度、耐久性和抗渗性。

这种材料广泛应用于高层建筑、大型桥梁、隧道等工程领域。

3.自密实混凝土自密实混凝土是指在水泥基材料中加入一定比例的特殊掺合料和添加剂,通过控制水泥胶凝体的形成,使其具有自密实的性能,从而提高了材料的耐久性和抗渗性。

这种材料广泛应用于水利水电、海洋工程等领域。

4.轻质水泥基复合材料轻质水泥基复合材料是指在水泥基材料中加入一定比例的轻质骨料,使其具有更轻的重量和更好的保温性能,常见的轻质骨料有珍珠岩、膨胀珍珠岩、膨胀粘土等。

这种材料广泛应用于建筑、隧道、地道等领域。

三、水泥基复合材料的应用1.建筑领域水泥基复合材料在建筑领域的应用非常广泛,主要包括建筑结构、外墙保温、地面修补等方面。

例如,在建筑结构中,水泥基复合材料可以用于加固和修补混凝土结构,提高其承载能力和抗震性能;在外墙保温中,水泥基复合材料可以用于制作外墙保温板,达到节能减排的效果;在地面修补中,水泥基复合材料可以用于修复地面裂缝和磨损部位,提高地面的使用寿命。

2.交通运输领域水泥基复合材料在交通运输领域的应用也非常广泛,主要包括桥梁、隧道、地铁等方面。

例如,在桥梁中,水泥基复合材料可以用于加固和修补桥梁结构,提高其承载能力和抗震性能;在隧道中,水泥基复合材料可以用于修补和加固隧道结构,提高其使用寿命和安全性;在地铁中,水泥基复合材料可以用于修补和加固地铁隧道结构,提高其使用寿命和安全性。

混凝土材料与原材料选择

混凝土材料与原材料选择

混凝土材料与原材料选择混凝土是一种常见的建筑材料,在各种建筑结构中都得到广泛应用。

混凝土的材料选择和原材料的质量对最终的混凝土品质有着重要的影响。

本文将就混凝土材料和原材料的选择进行探讨,希望能为读者提供一些有益的参考。

一、混凝土材料的选择1.水泥水泥是混凝土中起到胶结作用的主要材料,对混凝土的强度和耐久性有很大的影响。

常用的水泥有普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和复合材料水泥等。

在选择水泥时,需考虑工程的强度要求、气候条件和使用环境等因素,选择合适的水泥种类和品牌。

2.骨料骨料是混凝土中的主要填充物,对混凝土的密实性、强度和抗裂性有重要影响。

常用的骨料有砂子和石子等。

在选择骨料时,需考虑骨料的粒径分布、坚固度和颗粒形状等因素,以满足混凝土对骨料的要求。

3.细集料细集料是混凝土中的填充物,对混凝土的工作性能和强度发挥重要作用。

常用的细集料有砂子和粉煤灰等。

在选择细集料时,需考虑细集料的颗粒形状、比表面积和吸水性等因素,以保证混凝土的流动性和强度。

4.掺合料掺合料是混凝土中替代部分水泥的材料,对混凝土的性能改良和环境保护具有重要意义。

常用的掺合料有粉煤灰、矿渣粉和微珠混凝土等。

在选择掺合料时,需考虑掺合料的活性、颗粒形状和掺量等因素,以提高混凝土的性能。

二、原材料选择的注意事项1.原材料质量选择优质原材料是保证混凝土品质的基础。

质量稳定的原材料能够提供一致的性能,减少混凝土强度波动和质量问题的发生。

因此,在选择原材料供应商时,应注重其质量管理体系和资质认证情况。

2.原材料来源原材料的来源也是选择的重要考虑因素之一。

优先选择来自可靠供应商的原材料,以确保其质量的可靠性和稳定性。

此外,选用当地可获得的原材料也可降低运输成本和环境影响。

3.环境影响在选择原材料时,应关注其对环境的影响。

选择环保型原材料可减少资源消耗和环境污染,符合可持续发展的要求。

同时,应对原材料的使用和废弃物处理进行全面的生命周期分析,以评估其环境影响。

混凝土材料的成分原理

混凝土材料的成分原理

混凝土材料的成分原理混凝土是一种由水泥、水、骨料和掺合料组成的复合材料,广泛应用于建筑工程中。

混凝土的组成成分及其原理是建筑工程中的基础知识,下面就混凝土材料的成分原理进行详细的介绍。

1. 水泥水泥是混凝土中最重要的成分,它能够将混合物粘合在一起,形成坚固的结构。

水泥是一种粉状物质,主要由熟料和掺合料组成。

熟料是由石灰石、黏土、铁矿石等原材料经煅烧后得到的。

熟料中含有硅酸钙、铝酸钙等化合物,它们在水的作用下会发生水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质,从而形成水泥石。

掺合料是为了改善水泥的性能而加入的物质,主要包括矿渣粉、煤灰、石灰石粉等。

掺合料能够减少水泥用量、改善混凝土的工作性能、提高混凝土的强度和耐久性。

2. 水水是混凝土中的基本成分,其主要作用是在混合物中形成胶凝物质,将混合物中的骨料、水泥等粘在一起。

混凝土中使用的水应该是清洁、无杂质、无色、无味的饮用水,以保证混凝土的强度和耐久性。

3. 骨料骨料是混凝土中的填料,主要用于增加混凝土的强度和硬度。

骨料的种类包括天然骨料和人造骨料两种。

天然骨料主要包括河砂、山石等。

河砂是一种宜于混凝土制备的优质骨料,其颗粒分布均匀,粗细适中,且含尘量较低。

山石则通常需要经过破碎、筛分等加工工艺才能作为混凝土的骨料使用。

人造骨料包括人造砂、轻质骨料等。

人造砂是由石子、矿渣等原材料经过人工破碎、筛分等加工工艺得到的,其物理和力学性能与天然砂相似;轻质骨料则是通过加入空气泡沫等方法降低骨料的密度,使混凝土的重量减轻。

4. 掺合料掺合料是指混凝土中除水泥、水、骨料以外的其他物质,其添加可以改善混凝土的性能,提高混凝土的强度、耐久性、抗裂性等。

常见的掺合料包括矿渣粉、煤灰、粉煤灰、石灰石粉等。

矿渣粉是一种由钢铁冶炼过程中的矿渣经过粉碎、筛分等加工工艺得到的粉状物质,其主要成分为硅酸盐和氧化钙等。

矿渣粉的加入可以降低水泥用量、改善混凝土的工作性能、提高混凝土的强度和耐久性。

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浅谈水泥基混凝土复合材料姓名:陈聪学号:S11085213015 专业:建筑与土木工程44班摘要: 随着社会快速发展,单一的水泥材料已经不能满足人们日常工程需求,高性能水泥基复合材料既是在近代科技成就的基础上发展起来的,又将在高新技术工程领域中开发应用。

本文结合相关论文资料[1]对近年来出现的几种高性能水泥基复合材料进行了初步阐述。

关键词: 高性能水泥基功能复合材料发展状况困惑展望Abstract:With the development of society, single cement material already can't satisfy people's daily engineering requirements, high performance cement-based composite materials is developed on the basis of modern scientific and technological achievements, and in the development of new and high technology in the field of engineering application. Based on the related papers [1] to the trend in recent years several high performance cement-based composite material has carried on the preliminary in this paper.Keywords:High performance cement-based functional composites; status of development ; Perplexity; Prospect;第一章前言论文[1]介绍了国内外水泥基功能复合材料的研究进展及应用,重点对几种重要的水泥基功能复合材料,如导电、压电、介电、磁性、屏蔽等材料的组成、特性、工艺及发展状况进行了综述。

通过查询相关资料[4],对水泥基功能复合材料有了初步的了解,功能材料是指通过光、电、磁、力、热、化学、生物化学等作用后,具有特定功能(导电性、压电性、热电性、磁性和防辐射性)的新材料[1]。

随着科学技术的迅速发展,功能单一的传统水泥材料,已不能适应日新月异的多功能工程需要,现代建筑对水泥基复合材料提出了新的挑战,不仅要求水泥基复合材料要有高强度,而且还应具有声、光、电、磁、热等功能,以适应多功能和智能建筑的需要。

因此,水泥基功能复合材料的研究和开发已逐渐成为热点。

现代水泥基复合材料经历了多次大的发展,如今己被广泛的应用于建筑、交通、国防等各个领域。

水泥基复合材料具有制作、施工方便快捷,抗压强度高,性价比高,抗腐蚀性、耐久性能好等优点。

同时,它也存在一些缺点,如:结构自重大、抗拉强度低和易于开裂等。

因此,各国学者在改善水泥基材料的性能,开发它的新功能等方面进行了大量的研究工作,在水泥基复合材料的研究方面取得了重大进展[1]。

而在我们中国,国土辽阔,人口众多,加强水泥基复合材料的研究,有利于我国建筑业的迅猛发展,这是一项为人民服务的民心工程。

随着科技的不断进步,近些年混凝土发展迅猛,智能混凝土[3]成为科研工作者新的研究方向,通过在混凝土原有组分基础上复合智能型组分,使混凝土具有自感知和记忆,自适应,自修复特性的多功能材料。

根据这些特性可以有效地预报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脆性破坏,并能根据检测结果自动进行修复,显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。

第二章应用前景这些技术的发展大大提高了未来建筑工程发展的想象空间,不但能够很好的满足建筑的施工要求,而且能够适应一些有特殊要求建筑的使用功能。

随着这些材料的不断发展,在生活中也得到广泛应用,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。

将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中,可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和操作程度的功能。

通过观测,发现水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。

碳纤维水泥基材料在结构构件受力的弹性阶段,其电阻变化率随内部应力线性增加,当接近构件的极限荷载时,电阻逐渐增大,预示构件即将破坏。

而基准水泥基材料的导电性几乎无变化,直到临近破坏时,电阻变化率剧烈增大,反映了混凝土内部的应力一应变关系。

根据纤维混凝土的这一特性,通过测试碳纤维混凝土所处的工作状态,可以实现对结构工作状态的在线监测。

.在入碳纤维的损伤自诊断混凝土中,碳纤维混凝土本身就是传感器,可对混凝土内部在拉、压、弯静荷载和动荷载等外因作用下的弹性变形和塑性变形以及损伤开裂进行监测。

水泥基导电复合材料按其体积电阻率可分为半导体材料、防静电材料、导电材料和高导电材料等根据制备手段和用途,可做成精致制品、涂料、砂浆和混凝土等,广泛地应用于工业防静电、非金属电热元件和建筑物屏蔽电磁波等工程、可用作采暖的电热材料,也可广泛地应用于高速公路、机场跑道除雪,在动物养殖厂和植物养植场建造温室等。

水泥基压电复合材料是指光纤传感智能混凝土,即在混凝土结构的关键部位埋人入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、裂纹及扩展等损伤进行实时监测。

光在光纤的传输过程中易受到外界环境因素的影响,如温度、压力、电场、磁场等的变化而引起光波量如光强度、相位、频率、偏振态的变化。

因此人们发现,如果能测量出光波量的变化,就可以知道导致光波量变化的温度、压力、磁场等物理量的大小。

于是,出现了光纤传感技术到目前为止,光纤传感器已用于许多工程,典型的工程有加拿大Caleary建设的一座名为Beddington Tail的一双跨公路桥内部应变状态监测;美国Winooski的一座水电大坝的振动监测;国内工程有重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥长期监测与安全评估系统等。

隐身技术是一种通过控制和降低武器系统和其它军事目标的特征信号,使其难以发现、识别、跟踪和攻击的综合性技术。

因而它广泛应用于运动军事目标,如飞机、导弹、坦克、潜艇等,同时也可用于非运动军事目标,如雷达站、军用机场、军事掩体等。

通过对水泥基复合材料进行改性,使它能够吸收电磁波[2],从而达到对雷达的隐身性能,即得到所谓的水泥基复合吸波材料。

水泥基吸波材料是在水泥或混凝土中掺入吸波剂而具有吸收电磁波功能的一类新型材料。

在民用方面,它即可以用来屏蔽电磁波对人体的辐射,达到净化电磁波污染环境的目的;还可以用来防止计算机中心的数据泄密,起到保密作用;在军事上,水泥基复合吸波材料可以起到干扰雷达探测目标,减弱回波信号,使雷达无法探测到地面固定目标或探测精度明显降低,避免敌方的军事打击。

目前国外一般采用伪装网来覆盖地面军事目标,改变目标及其阴影的形状,以对付地面和空中的各种侦查手段。

假如把纳米技术和吸波技术应用在一起,研究出纳米超高性能水泥基复合吸波材料,应用于军事方面,这样就可以做到,你既发现不了我,即使你技术足够先进,发现了我,那么你也没有办法摧毁我。

如果我国能够研究出这种材料,一定可以在未来未知的局部冲突中占据上风,尽量减少我方人员和设备的损失,极大地提高我国的军事实力,让美国等欧美发达国家不敢小看我们中国,连和我们说句话都要心平气和的了,不像以前那样咄咄逼人!有人说,21世纪是科技和人才的竞争,但我可以大胆地说,水泥基复合材料的竞争占到很大的作用。

谁占领了水泥基复合材料这块宝地,谁就可以在21世纪的激烈竞争中抢得先机!第三章发展困惑随着近年水泥基功能复合材料的大力发展,大家看到了这个领域的广阔前景,广大科研工作者投入大量热情,在很多方面取得了突破性进展,在很多方面确实得到了应用,我不禁会问这些材料前景真的有媒体宣传的那么好吗?自古以来科技的进步都是伴随着新材料的不断发展。

正如诸多学者宣称的那样,水泥基复合材料拥有众多突出的优点,甚至提出了智能混凝土的概念,自感知和记忆、自适应,自修复等多种功能的综合。

这些理念固然很美好,然而现阶段实际工程中我们真的有必要在用到这些高科技材料吗?站在结构设计这个角度来讲,我个人觉得大部分的工业与民用建筑设计中,结构方案的合理性及计算模型的准确性更为重要,工民建作为建筑工程领域中绝大部分工程项目,它具有自身的一些特点,安全、适用、经济是最重要的三个方面,无疑安全是其中的重中之重,因为它关系到人民生命安全,所以建筑结构设计首要的是保证结构的安全,其次建筑的适用性是满足建筑使用功能要求的,不能盲目的追求其新颖、独特而浪费许多实用性!经济性要求在建筑工程中保证结构安全和功能性要求的前提下,尽可能满足经济性的要求。

这三者是相辅相成的!现在许多学者提倡大力发展智能混凝土材料,并急于运用到工程中去,当然这些新材料确实能使建筑物具有许多新特性,比如说一些基础沉降的观测、能够自修复混凝土裂缝,提高混凝土耐久性等等诸多方面。

然而个人觉得这些新材料目前来说更多的是小众产品,只有一些特殊行业比如军事、国防、实验室等有特殊要求的场所才会大量使用,因为这些材料的高科技含量必然导致成本的大量增加,如果我们在民用建筑大量使用这些材料,必然导致成本增长,而且真的有这必要吗?比如一个住宅建筑产生了裂缝,如果是使用这些高性能的自修复复合材料,也许能够修复裂缝,但据我所知,建筑真正产生有害裂缝往往是由于设计上的不合理或者一些不可预知的自然灾害导致的,一旦出现这样的问题,不是一点智能的水泥基复合材料能够解决的,我们更多的是要从结构的合理性去分析原因去解决问题。

此外这些新型的高科技材料发展历程不太长,其安全可靠性还没有经过历史的考验,如果盲目大量的投入在工程中未来也许会带来一些安全隐患。

第四章展望未来虽然具有一些困惑,但科技是历史进步的阶梯,事物都是在不断的自我否定的过程中不断发展的,遇到问题想办法解决它!水泥基功能复合材料也是未来历史进步必然的趋势,他是解决工程特殊问题的钥匙,比如一个功能复杂的建筑有可能结构方案很难解决的时候,通过一些高性能的特殊材料来解决或者降低结构方案的难度!同时在一些重要的建筑中我们也需要利用这些特殊的材料来帮助我们检测一些结构数据,能够为我们提供早期的预防性警告,这样我们能够提前发现潜在的问题,然后再想办法去解决它,减少人民生命财产的损失!我们也可以通过研究一些具有在特殊环境下的抗腐蚀、防辐射的一些水泥基复合材料,这样我们就能够扩展人类的生存空间,也许在某个时候我们能够在广袤的海洋环境里建造我们的家园,人类也不会再被有害辐射所侵害。

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