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混凝土结构裂缝自修复理论及关键技术与工程应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TU312
  • 关键词:
  • 成果简介:
    自1824年波特兰水泥发明以来,水泥混凝土在全球范围内得到了广泛应用。混凝土结构工程作为国民经济建设的基础工程之一,是城市建设和社会发展的重要支撑,如水利水电、道路桥梁、房屋建筑、隧道及地下工程等。由于混凝土材料是一种脆性材料,在混凝土结构承受荷载之前,其内部已然存在少量分散的微观裂缝,这些裂缝是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题,导致结构自身的抗渗、抗剪及抗震性能等力学指标显著下降。此外,混凝土结构的微小裂缝不易观察且难以选取行之有效的监测方法和仪器,致使已有的混凝土结构潜存着巨大的风险,一旦破坏便产生灾难性的破坏,给人民生命财产带来极大的损失。 该项目属于技术开发类研究,以中国西南山区道路、桥梁、隧道及支挡结构中的混凝土材料为研究对象,在国家自然科学基金、重庆市基础研究与前沿探索项目、重庆市教委科学研究项目等7个国家和省部级项目的资助下,历时5年,对混凝土结构裂缝自修复理论及公路隧道养护技术进行了全面系统地研究。 主要技术内容包括:微生物触发混凝土材料自愈合机制研究,天然纤维负载微生物混凝土材料制备及其性能研究,混凝土结构裂缝自修复成套新技术。取得以下主要创新性成果: 1.揭示了混凝土裂缝自愈合的微生物双重触发机制,培育了与水泥基材料相容且可促进混凝土裂缝自愈合的微生物菌种。 2.探明了纤维的微生物负载机理,研发了竹纤维、剑麻纤维负载微生物的新型生物膜技术。 3.研发了再生混凝土微粉渗透结晶材料,提出了混凝土结构裂缝自修复施工技术。 研究成果已应用在万忠高速公路、梁平至忠县公路隧道的加固中,应用于重庆、四川、浙江、河南等地区60多个工程项目,直接经济效益4500余万元,社会效益和国防效益显著。通过行业内知名专家的鉴定,一致认为研究成果总体处于国际先进水平,在国内外混凝土结构裂缝自修复新技术方面具有极强的创新性,研究成果具有广阔的推广应用前景。项目授权国家发明专利2项、实用新型专利5项;发表论文25篇,其中SCI/EI收录17篇;出版专著1部;部分成果被纳入《公路隧道养护技术规范》(JTG H12-2015)。
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