打造韌性十足的高韌性纖維混凝土 浙大徐世烺教授的項(xiàng)目今天榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

發(fā)布時(shí)間:2019-01-09來(lái)源:杭州新聞作者:胡信昌 馬宇丹650

提到混凝土,大家都不陌生:樓房、大壩、橋梁、港口、隧道,無(wú)論是尋常百姓的居住出行還是國(guó)家重大工程建設(shè),都少不了它的參與。但是混凝土有脆性大、易開(kāi)裂的天然屬性?;炷脸霈F(xiàn)裂縫,最后導(dǎo)致橋梁垮塌,這樣的事例國(guó)內(nèi)外都有,非常可怕。

自19世紀(jì)混凝土發(fā)明以來(lái),如何增韌控裂,研發(fā)高韌性混凝土,為混凝土大家族增加一支新的高韌勁旅,是困擾國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的一大難題。

中國(guó)的混凝土用量高居世界第一。為了消除這條“禍患之縫”,浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院徐世烺教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),二十多年來(lái)潛心鉆研,突破混凝土材料脆性易裂、界面薄弱易裂、結(jié)構(gòu)受拉開(kāi)裂三大瓶頸,發(fā)明出了高韌性纖維混凝土制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),為基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期安全服役的國(guó)家重大需求貢獻(xiàn)了浙大智慧。項(xiàng)目獲得2018年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

很多年來(lái),給混凝土增強(qiáng)韌性,業(yè)界常規(guī)做法是在混凝土中摻入一定量的纖維,但這種方法無(wú)法改變混凝土準(zhǔn)脆性的物理本質(zhì),對(duì)混凝土抗拉變形和韌性的提高幅度有限。

作為長(zhǎng)期研究混凝土裂縫的科學(xué)家,徐世烺建立起一套混凝土結(jié)構(gòu)增韌控裂(增加韌性,控制裂縫)技術(shù)新體系,并且在這個(gè)理論基礎(chǔ)上,發(fā)明了高韌性纖維混凝土新水泥。

“我們的發(fā)明從材料性能方面徹底解決了混凝土強(qiáng)而不韌、脆性易裂的根本缺陷?!毙焓罒R介紹,“抗拉應(yīng)變”,指的是單位長(zhǎng)度所能產(chǎn)生的變形量,用來(lái)描述材料抵抗拉伸所具有的變形能力,而他發(fā)明的高強(qiáng)高韌性混凝土的極限抗拉應(yīng)變最高可達(dá)8.4%,這個(gè)數(shù)值比普通混凝土高出800倍。與普通砂漿、混凝土脆性斷裂完全不同,高韌性混凝土具有優(yōu)異的韌性,最大裂縫寬度遠(yuǎn)小于0.1mm,裂縫非常小,完全滿(mǎn)足嚴(yán)酷條件下的耐腐蝕耐久性要求,為工程結(jié)構(gòu)安全服役提供了關(guān)鍵性材料保障。

目前,徐教授發(fā)明的高韌性纖維混凝土水泥,在浙江新嶺隧道、常山港特大橋、湖北丹江口大壩、四川金沙江向家壩等都得到應(yīng)用,廣受好評(píng)。

已經(jīng)與混凝土打了三十多年交道的徐世烺,當(dāng)初為何會(huì)深耕混凝土?

在見(jiàn)面會(huì)上,徐世烺說(shuō),他的這個(gè)選擇與時(shí)代背景緊密相連。

“1975年河南潰壩事件造成大量人員死傷,一年后發(fā)生的唐山大地震又奪去了24萬(wàn)同胞的生命。1979年,湖南柘溪水電站出現(xiàn)大面積裂縫,嚴(yán)重威脅大壩安全。開(kāi)始攻讀研究生的徐世烺聽(tīng)到之后倍感震驚,決心為國(guó)內(nèi)剛剛起步的混凝土斷裂力學(xué)研究貢獻(xiàn)自己的一份力量?!?/p>

“之前我們的研究主要是在抵抗自然災(zāi)害的范疇內(nèi),但重大工程還面臨著恐怖襲擊、戰(zhàn)爭(zhēng)等更嚴(yán)峻的威脅。”徐世烺說(shuō),“團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)始研究抗沖擊性的高韌性纖維混凝土水泥,將來(lái)的水泥工程為未來(lái)可以抵抗炸彈沖擊的結(jié)構(gòu)工程貢獻(xiàn)智慧。”


杭州新聞2019年1月8日