配资一流股票配资网站 空心混凝土抗损度提高5.6倍

时间:2024-10-27 23:06 点击:187

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  受人类骨骼坚硬外层结构的启发,美国普林斯顿大学工程师开发出一种新型混凝土,能抵抗开裂和突发性破坏,抗损伤能力比普通混凝土高出5.6倍。相关论文发表于新一期《先进材料》杂志。

  在开发这种新型混凝土时,研究人员从人类密质骨中获得了灵感。这种人类股骨的致密外壳,由被称为骨单位的椭圆形管状结构组成。其形状和排列方式能在这些骨单位周围分散裂纹,防止它们在受到冲击时断裂。

  为了浇筑这种仿生混凝土,研究人员用聚乙烯醇3D打印了一个管状模板模具。然后,他们将橡胶倒入模具中制作出该模板的底片。最后,他们将橡胶溶解以形成聚氨酯硅模具,并用它来浇筑混凝土。

  凭借巧妙的仿生设计,新型混凝土的空心管可“捕捉”裂纹并阻止其进一步扩展。这与通过向混凝土中添加纤维、塑料等材料来增强其强度的方法截然不同。新方法能够控制每个裂纹的扩展使得材料不会一次性全部断裂,并能承受渐进性损伤,使材料变得更加坚固。

  研究人员进行了三点弯曲测试和单边缺口弯曲测试。他们使用2毫米厚的金刚石锯片和剃刀在混凝土上切出缺口配资一流股票配资网站,并多次重复该过程,以收集有关材料断裂韧性的数据。结果表明,新型混凝土抗损伤能力比普通混凝土高出5倍以上。这不仅意味着建筑物更加安全,还可减少混凝土生产,对环境保护大有裨益。


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