客观日本

日本查清世界最高强度无孔混凝土的耐冲击性——有望应用于防灾构造物

2020年05月11日 化学材料

日本金泽大学理工研究领域地球社会基础学系的栗桥祐介副教授与室兰工业大学、太平洋水泥公司组成的产学联合研究团队,对世界最高强度的无孔混凝土实施了冲击试验,明确了其耐冲击性。

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冲击试验

混凝土是一种多孔材料,其结构中存在空隙。无孔混凝土之所以被称为最强混凝土,是因为它的空隙率最小。通过用真空泵消除空隙及实施加热固化,可实现与钢铁相同或更高的压缩强度。不过,关于无孔混凝土能承受多大的冲击,此前并不清楚其详细的强度特性。

此次研究实施了落锤冲击试验,试验发现,通过在无孔混凝土中混合高强度钢纤维,耐冲击性得到大幅提高。另外,还根据无孔混凝土的压缩和拉伸试验结果,推算了冲击时的变形量,确认了其精度。

改善建筑材料混凝土的品质对地震和台风等自然灾害尤其多的日本等国来说是重要课题。该研究成果能为更广范地使用无孔混凝土提供基础,不仅是楼宇和桥梁,还可用于保护生命和道路交通网免受边坡灾害的构造物等。包括改善日本的防灾能力在内,将来有助于构建安全的社会基础设施。

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图1:利用真空泵消除空隙及进行吸水处理。在盛满水的密闭容器中放入无孔混凝土后,利用真空泵去除结构内部的空隙并实施吸水处理。

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图2:固化过程。完成吸水处理后,实施加热固化。

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图3:冲击试验。通过增加高强度钢纤维的混合量,无孔混凝土的耐冲击性大幅提高。可以利用该特性,将无孔混凝土用于防灾建筑物。

论文信息
论文题目:Response Characteristics of a Steel Fiber-Reinforced Porosity-Free Concrete Beam Under an Impact Load
发表期刊:International Journal of Civil Engineering
URL:https://link.springer.com/article/10.1007/s40999-020-00501-y

日语发布原文

文:JST客观日本编辑部