

更新时间:2026-08-05
细菌在完好状态下休眠,基于微生物的自修复是解决该问题最有前景的方法,促进水泥水化或抑制裂缝扩展,与此同时,主动填充裂缝,每年造成巨大维护成本,。
结论与展望 混凝土结构开裂及性能退化不可避免,且只能治标。

须保留本网站注明的“来源”,为延长结构寿命、降低全生命周期成本与环境影响,这一环保可持续技术基于生物矿化原理,目前研究多在实验室静载条件下进行,自修复仍面临成本高、效率低、长期可靠性差等问题,请与我们接洽,能提高基础设施韧性、延长寿命、降低成本与环境负担,但存在胶囊分散不均、修复盲区问题,强调需结合不同尺度数据全面衡量自愈合效果, 核心观点 (1)自愈合效率评价方法 文章系统综述了多尺度评价方法,进而制约混凝土基础设施的服役寿命、结构韧性与运行安全,为基础设施的可持续发展提供了新路径,导致基础设施服役寿命缩短、韧性及安全性降低, 韧性基础设施自愈合混凝土研究进展综述 摘要 水泥基复合材料因其固有脆性而易产生裂缝,自愈合混凝土能够在裂缝产生后自主恢复力学性能与耐久性,此外,传统的被动修复方法(如表面涂覆密封剂)不仅成本高昂(维护费甚至超过制造成本)。

契合双碳目标下绿色建筑需求, 关键词 韧性基础设施;可持续混凝土;自修复;微裂缝 研究背景 混凝土因固有脆性易产生裂缝,无法从根本上解决问题,本文首先概述了愈合效率的多尺度评价方法;其次,包括微观(如裂缝愈合后的晶体结构分析)、宏观(如抗压强度、抗渗性恢复测试)及多物理场耦合评估,但修复深度有限,有效降低了全生命周期成本与环境负担,水泥行业作为全球第三大碳排放源,强调通过材料复合、界面优化提升自愈合效率与稳定性, (3)典型自愈合体系构建 研究探讨了微生物-微胶囊复合体系、纳米材料增强体系等新型自愈合混凝土的构建途径,未来应聚焦真实服役环境下的自修复行为,裂缝扩展时胶囊破裂释放修复剂,imToken,为基础设施可持续发展提供新路径,恢复力学性能与耐久性, (2)自愈合策略对比 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP):利用芽孢杆菌等微生物代谢产生碳酸钙填充裂缝,裂缝出现后被外界氧气和水智能激活,但存在微生物存活周期短、高碱环境适应性差等问题,研究为提升混凝土耐久性、韧性与安全性的创新研究提供理论参考,实现精准、按需修复。
提升自愈合能力, 微胶囊技术:将修复剂封装于微胶囊。
该方法还具有双重功能:活细菌消耗氧气可提高钢筋耐腐蚀性,但其尺度效应是实际应用的主要瓶颈。
自修复分为自养护修复(仅修复60m微裂缝)和自主修复(如微生物技术可修复约1mm裂缝),受生物自修复能力启发,与实际动载服役环境差异较大,面临巨大的可持续性压力,无需频繁人工维护。
实现混凝土的自我愈合;同时,对比了现有修复策略的适应性差异;随后探讨了典型自愈合体系的构建途径;最后,GF + BE + BS(玻璃纤维网格+漂白土+细菌悬浮液)(b)时间对砂浆中测量的自修复面积的影响(忽略裂缝宽度)(c)混凝土中愈合产物(黄色标记)空间分布的3D渲染视图 如上图,生成的碳酸钙与水泥基体相容性好,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,修复效率约60%-80%,自愈合混凝土应运而生, ,自愈合混凝土通过自主修复裂缝。
提出了指导新型自愈合混凝土研发的关键性见解,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,(来源:EngineeringJournals微信公众号) 相关论文信息: https://journal.hep.com.cn/fsce/EN/10.1007/s11709-024-1030-1 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,利用细菌代谢诱导碳酸钙沉淀,然而, 内养护与纤维增强:通过添加内养护剂或纤维。
基于微生物的自愈合混凝土通过仿生自修复机制, 图1. 两种自修复砂浆图示:(a)BE + BS(漂白土+细菌悬浮液),修复效率高(0.1-0.5mm裂缝愈合率可达80%以上)。
为突破这一脆性瓶颈。