超高强度且抗冲击，无孔混凝土可用于增强建筑安全

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，因此不断被开发以满足现代的需求。无孔混凝土(PFC)是迄今为止测试过的最坚硬的混凝土，PFC的一些基本特性已经得到了探索，现在包括金泽大学在内的一个团队已经探索了这种创新材料，他们的研究结果发表在《国际土木工程杂志》上。

文章插图
研究背景超高强度混凝土具有显著的优点，包括减轻大型结构的重量，保护它们免受自然灾害和意外影响。PFC是一种超高强度的混凝土，它的性能可以通过加入钢纤维来进一步提高。
PFC的制备方法导致最终材料中几乎没有空隙，这使其具有很高的强度——在失效之前，可以将其应用于PFC，相比之下，标准混凝土的强度为20-30 MPa 。
钢纤维增强PFC的一些基本材料性能已被报道；目前，研究人员已经评估了一系列不同钢纤维含量和截面高度的PFC制剂的冲击响应。
研究过程该研究的第一作者Yusuke Kurihashi解释说：“在自然灾害频繁威胁结构完整性的地区，建筑材料的持续发展尤其重要。”“我们对多种钢纤维增强PFC样品进行了冲击试验，以确定它们的反应，从而加速了PFC在建筑工程中的广泛应用。”我们的测试是为了模拟岩石坠落、爆炸和飞行物体等事件的反应。”

文章插图
【超高强度且抗冲击，无孔混凝土可用于增强建筑安全】固化过程。吸水处理后，对样品进行蒸汽固化（加热速率：15oC/ h，最高温度：90oC，最高保温时间：48 h，冷却速率：15oC/ h）。接下来，进行热固化（加热速度：60oC/ h，最高温度：180oC，最高保温时间：48 h，冷却速度：60oC/ h，1个大气压）。

文章插图
冲击载荷后的失效状态。可以通过将PFC梁中的钢纤维混合比例从1体积％更改为2体积％来降低梁的损坏程度。
研究结果研究人员得出了两个关键发现。
首先，他们观察到，将钢纤维含量从1％增加到2％，可将由于冲击而造成的损害降低30％-50％。预期性能的显着提高将为将来的材料设计决策提供依据。
另外，他们表明，通过将计算值与测量值进行比较，可以以大约80％的准确性预测样品的行为，这将有助于简化开发过程。
Kurihashi博士说：“我们希望PFC将来能为增强建筑安全做出贡献。” “尽管需要额外的实验工作和统计处理才能将PFC完全转换为广泛的实际应用，但我们的发现对理解PFC在改善许多大型结构（包括高层建筑，桥梁和道路）的安全性方面的作用做出了重大贡献。”