对当前智能混凝土的发展

对当前智能混凝土的发展探讨摘要：智能混凝土是现代建筑材料与现代科技相结合的产物，是传统混凝土材料发展的高级阶段。回顾了智能混凝土的发展历史和研究现状，展望了智能混凝土的发展趋势和应用前景，阐述了研究中应注意的问题。

关键词：智能

混凝土

发展

Abstract:Intelligentisamodernconcretebuildingmaterialsandmoderntechnologytocombinetheproductofatraditionalconcretematerialdevelopmentoftheadvancedstage.Recallingthehistoryofthedevelopmentofconcreteintelligenceandresearchandlookforwardtoasmartconcretedevelopmenttrendsandapplicationprospectsontheresearchshouldpayattentionto.

Keywords:smartconcretedevelopment

前言

随着现代材料科学的不断进步，作为最主要的建筑材料之一的混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化发展。用它建造的混凝土结构也趋于大型化和复杂化。然而混凝土结构在使用过程中由于受环境荷载作用。疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故。为了有效地避免突发事故的发生，延长结构的使用寿命，必须对此类结构进行实时的“健康”监测，并及时进行修复。现有的无损检测方法，如声波检测X射线及C扫描等，只能定性检测，而不能定量、数据化处理，更主要的是不能实现实时监测。因而对结构内部状态的监测和损伤估计还比较困难，甚至是不可能的。传统的混凝土结构的维修方式主要是在损伤部位进行外部的加固，而对损伤的原结构进行维修比较困难，尤其是对结构内部的损伤修复更是非常困难。随着现代社会向智能化的发展，这种停留在被动和计划模式的检测与修复方式已不能适应现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求。因此，研究和开发具有主动、自动地对结构进行自诊断、自调节、自修复、恢复的智能混凝土已成为结构一功能（智能）一体化的发展趋势[1]1智能混凝土的定义和发展历史

智能材料，指的是“能感知环境条件，做出相应行动”的材料。它能模仿生命系统，同时具有感知和激励双重功能，能对外界环境变化因素产生感知，自动作出适时。灵敏和恰当的响应，并具有自我诊断、自我调节、自我修复和预报寿命等功能。智能混凝土是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。正如上面所述，智能混凝士是自感知和记忆、自适应。自修复等多种功能的综合，缺一不可，以目前的科技水平制备完善的智能混凝土材料还相当困难。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。1.1损伤自诊断混凝土

自诊断混凝土具有压敏性和温敏性等自感应功能。普通的混凝土材料本身不具有自感应功能，但在混凝土基材中复合部分其它材料组分使混凝土本身具备本征自感应功能。目前常用的材料组分有：聚合类、碳类、金属类和光纤。其中最常用的是碳类、金属类和光纤。下面主要介绍2种当前研究比较热门的损伤自诊断混凝土。碳纤维智能混凝土仰

症

借

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混凝土结构在使用过程中，大多数结构是带缝工作的。混凝土产生裂缝，不仅强度降低，而且空气中的CO2、酸雨和氯化物等极易通过裂缝侵人混凝土内部，使混凝土发生碳化，并腐蚀混凝土内的钢筋，这对地下结构物或盛有危险品的处理设施尤为不利，一旦混凝土发生裂缝，要想检查和维修都很困难。自修复混凝土就是应这方面的需要而产生的。在人类现实生活中可以见到人的皮肤划破后，经一段时间皮肤会自然长好，而且修补得天衣无缝；骨头折断后，只要接好骨缝，断骨就会自动愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物组织，对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土传统组分中复合特性组分（如含有粘结剂的液芯纤维或胶囊）在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的方法嫂，程使努材型料铲损养伤辩破凭坏末后奉，葬具竿有井自励行结愈办合杜和惑再往生磨功扭能辅，黑恢壁复旅甚乘至廊提狐高茂材虫料脚性父能欠的炭新奸型聪复唱合渡材迟料踪。玉在羡日钥本积，盈以嫁东欢北芒大穗学走三欠桥裙博稻三气教碧授公为绩首子的条日门本咱学仅者纤将除内算含茅粘炊结声剂贩的诱胶岛囊辛或胳空枕心飞玻百璃惜纤泰维露掺榨入舰混攻凝经土染材副料浩中彼，茫一累旦艳混俩凝戴土纠在馒外诉力申作篇用医下庆发贺生猾开痛裂码，隶部惧分婆胶便囊或或牲空倘心秤玻私璃干纤狐维缩破葡裂扫，全粘殖结头液腥流苍出文并略深慰人扎裂尤缝共。球粘勉结寇液呢可舒使于混驱凝振土颤裂绑缝堂重钟新弹愈肠合描。骑美角国殃伊川利团诺尺伊默斯唇大笨学紧的露C盈a百r郊o述l糕y茫n更针D牺r危y所在筹1斜9个9浓4工年谋采移用锦类股似头的挥方呢法荐，乏将槽在贵空皂心所玻忧璃排纤在维吨中袄注久人强缩捎醛惭高卵分桃子暗溶蒸液悠作币为技粘抽结衬剂贴埋泥人挂混彻凝角土絮中属使袄混盏凝磨土懂具禾有乱自手愈司合孕功其能抄。原在纪此贞基段础撤上挎C乡a穗r猫o村l烛y弓n卧话D夸r寿y饼还侧根竿据倘动慈物鸽骨茶骼探的剑结掌构丸和揭形你成责机训理独，痕尝受试胶制标备徐仿亏生棚混瘦凝愁土伞材捉料诉，村其石基搁本糕原勤理亮是贤采扮用途磷刊酸紧钙壳水宵泥堪（顺含麻有侦单福聚伏物际）炮为锦基丘体皮材闸料警，盒在雷其套中考加掉人段多撞孔奴的荡编寸织前纤肢维娘网详。倾在脊水饱泥禽水贷化牙和甚硬斩化雹过质程订中匪，袖多姿孔泻纤掠维占释尾放知出洞聚漫合薪反搬应叉引毁发印剂钉与永单边聚知物民聚参合眨成鲁高脾聚演物捞，似聚怜合趋反类应容留寒下挪的此水捕分础参羽与壳水盏泥委水疾化筝。吃这围样赵便热在稿纤辫维摧网跑的赠表凡面患形然成阵大达量兵有衔机留与财无挥机滴物闯，描它并们怕相织互糖穿暗插巾粘六结叫，扬最业终熔形拿成氧的号复祝合埋材艇料秧是贤与横动麦物疏骨针骼错结托构拾相紧似乱的纯无菊机挥与捡有挡机弹相拨结辫合屿的森材哨料佛，惭具闯有摊优躺异晚的坦强获度摇及膨延蜜性趣等粮性饺能般。挂而狠且单在恶材绿料贵使免用幅过妥程懒中片，旅如撒果讲发漫生美损饶伤趋，脉多碌孔挽有瓶机典纤浪维砖会简释裳放输高引聚恐物通，卸愈抛合肥损撞伤返。急2智能混凝规究现状和应注意的问题

前面所述的自诊断、自调节和自修复混凝土是智能混凝土研究的初级阶段，它们只具备了智能混凝土的某一基本特征，是一种智能混凝土的简化形式。因此有人也称之为机敏混凝土。然而这种功能单一的混凝土并不能发挥智能混凝土作用，目前人们正致力于将2种以上功能进行组装的所谓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感应、自凋节和自修复组件材料等与