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浙江大学建筑与工程学院徐世玲教授团队开发了一种高韧性纤维混凝土材料,该材料具有高韧性、裂缝控制和耐久性的特点,其拉伸变形能力可高达普通混凝土的800倍。该成果于8日获得2018年国家技术发明奖二等奖。
"脆性和易开裂是普通混凝土的固有特性."徐世玲说,混凝土被广泛用于基础设施建设,中国的消费量是世界上最高的。混凝土裂缝会缩短大型工程的寿命,造成大量经济损失,甚至引发重大安全事故。
“我们的发明从材料性能上彻底解决了混凝土坚固而不坚韧、脆性和易开裂的根本缺陷。”徐世玲介绍,高韧性混凝土的极限拉伸应变可达8.4%,比普通混凝土高800倍。与普通砂浆和混凝土不同,高韧性混凝土的最大裂缝宽度远小于0.1毫米,满足恶劣条件下的抗腐蚀和耐久性要求。
研究小组还对材料的机械性能、耐久性和结构性能等指标进行了大规模系统测试。结果表明,与世界最佳数据相比,高韧性混凝土的变形能力和强度综合指标分别超过70%和60%。
目前,高韧性混凝土已实现大规模工业化生产,并已在浙江新岭隧道、常山港大桥等重大基础设施工程中得到应用。
“这一成果形成了具有重大创新价值、具有自主知识产权的技术体系,并已通过工程验证。”中国工程院院士、东南大学教授苗表示,提高混凝土的抗裂性能和使用性能,可以进一步延长混凝土建筑的使用寿命,尤其是重大工程。
据了解,徐世玲的团队已经开始探索和研究高韧性纤维混凝土材料及其复合结构的冲击动力性能,以期为重大工程结构的安全服役提供新的科技成果。