既耐用又環(huán)保 MIT研究人員開發(fā)混凝土“修復(fù)術(shù)”
基礎(chǔ)設(shè)施常用的材料是瀝青和混凝土。路面上一旦出現(xiàn)一個坑洞,不管是對騎車人還是汽車都會帶來傷害或是安全隱患。雖然荷蘭科學(xué)家已經(jīng)找到了讓瀝青自行修復(fù)的方法,但對于橋體這種很少用到瀝青的建筑來說卻束手無措,那就只能從另外一個角度考慮了,即自愈型混凝土。
混凝土是地球上最古老的材料之一,也是目前的環(huán)保材料之一。根據(jù)麻省理工學(xué)院混凝土可持續(xù)發(fā)展中心的弗朗茨-約瑟夫烏爾姆( Franz-Josef Ulm)將行業(yè)的研究人員聚集在一起研究,力求讓混凝土變得更加耐用與環(huán)保。烏爾姆說:“當你開車經(jīng)過馬路時,你會經(jīng)過很多很小的凹坑。因為它非常小,加上材料本身的紋理存在,你實際上總是在稍微上坡。”烏爾姆還將它與沙灘進行了比較,“這就像在沙灘上跑步比在堅硬的路面上跑步更難的道理一樣,這些凹坑從汽車上得到了更多的能量。所以通過改變混凝土的粗糙度可以減輕對環(huán)境的影響?!?他還表示一份研究顯示,在弗吉尼亞州的一條道路對路面混凝土粗糙度進行改善后,發(fā)現(xiàn)這一個過程汽車對路面的環(huán)境影響降低了 3%。
外力是造成混凝土斷裂的原因之一,雖然單純使用混凝土材料成本會很低,但很容易發(fā)生斷裂。人們因此會在混凝土中加入鋼筋。但水和鹽通過混凝土表面裂痕滲入到內(nèi)部腐蝕鋼筋,就會損壞了整個混凝土結(jié)構(gòu),這就是造成很多舊橋等建筑損壞的原因。所以科學(xué)家們計劃尋找一些材料來填充裂縫,從而避免水和鹽分的滲透。
目前科學(xué)家的方案是希望通過在混凝土中加入特殊細菌來解決。細菌生活在混凝土中,并能產(chǎn)生碳酸鈣,當它們發(fā)育時就可以慢慢充滿裂縫。研究團隊解釋:“這些細菌可以在自然界中生活200多年,并且能夠在混凝土結(jié)構(gòu)中生存。 此外,他們對人類沒有任何作用,所以它是安全的?!睖y試混凝土是棘手的,一旦失敗了就直接是災(zāi)難性后果。盡管如此,研究團隊已經(jīng)將這些混凝土應(yīng)用在一些小型建筑物上。目前中國、日本、韓國等國家已經(jīng)對這項研究頗感興趣。
編輯:徐潔
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