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水泥基自修复材料
北京工业大学
2021-04-14
水泥基压电智能复合材料
水泥基压电智能复合材料是近年来才刚刚发展起来的一种新型的功能复合材料，它能克服传统的压电材料（压电陶瓷、压电聚合物和聚合物基压电复合材料）与土木工程领域中最主要的结构材料——混凝土相容性差的问题，可有效对重大土木工程建筑（如大跨桥梁、高耸建筑和核建筑等）实施在线健康监测和预报，避免一些灾难的发生。
济南大学
2021-04-22
水泥基化学增强加固材料
水泥基地面和结构件因为各种原因会出现起灰、起砂现象，严重影响水泥基材料的使用寿命。本材料通过水性物质渗透到地面混凝土内部，与混凝土的水化产物，如氢氧化钙等发生化学反应，生产新的 物质。该化学反应的速度快，一般能够在 7 天时间内迅速提高混凝土的强度，消除或者减轻地面起灰、起砂现象。该反应是不可逆的，因此不会出现再次起灰起砂。产品的施工方法简单，通过喷洒在混凝土 表面即可。视原有混凝土的状况差别，增强后的地面显著性能改变是耐磨性增加 3-5 倍，消除或者减轻起灰起砂。地面粘接强度增加 2-7 倍，在此基础上施工其他面层，如水泥自流平、环氧树脂地面不会再有起皮现象。同时抗油渗、水渗性得到极大提高。
北京工业大学
2021-04-13
高性能水泥基系列快速修补材料
混凝土结构因其脆性大的弱点，在工程应用中往往不可避免产生开裂。混凝土结构 因开裂导致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。 这是建筑界普遍存在的问题。水工、道路、桥梁等工程中混凝土结构受损后，需要进行 快速修补。从混凝土结构产生开裂的原因与环境条件分析，开发新型高性能修补材料具 有重要意义。 本发明技术根据不同现代混凝土工程的修补需求，开发出系列高性能快速修补材料， 包括超快硬修补材料、快硬早强修补材料、高性能快速修补材料。 高性能水泥基系列快速修补材料的主要特点是早期强度高、无收缩、与基面粘接强 度高、长期稳定性好、耐久性优越等特点。还具有耐磨性好、抗冲击性能优越、高抗冻 性等特殊功能。更重要的是通车时间可从 3 小时到 24 小时内调节。 高性能水泥基系列快速修补材料可广泛适用于道路、机场跑道、钢筋混凝土、轻集 料混凝土、桥梁、建筑、水工和路面等混凝土结构物（构筑物）等裂缝或缺陷的修补， 也适合于路面的大面积修补，尤其适合于北方严寒、盐冻地区的工程应用。
同济大学
2021-04-11
超高韧性水泥基复合材料工程应用
超高韧性混凝土（UHTCC） 硬化后具有显著的应变硬化特征，在拉伸荷载作用下可产生多条细密裂缝，极限裂缝宽度小于0.1mm，极限拉应变可稳定地达到3％以上。该材料的极限拉应变是混凝土拉应变 (0.01%)的300倍以上，钢筋屈服应变 (0.15%) 的20倍以上。采用UHTCC永久性模板-结构一体化设计方法，在模板设计过程中，使用模板的连接件和面板来分散混凝土主体结构上的裂缝，借助UHTCC材料的裂缝无害化分散能力将混凝土结构可能产生的裂缝分散成宽度小于0.1mm的无害裂缝，通过这样的方法可以有效控制大体积混凝土表面的裂缝，从而提升其耐久性
浙江大学
2021-04-10
高性能水泥基渗透结晶型防水材料
混凝土结构因其脆性大的弱点，在工程应用中往往不可避免产生开裂。混凝土结构 因开裂导致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。 目前，防水材料众多，可分为柔性防水与刚性防水两大类。从国外内多年的实践证明， 传统的柔性防水材料虽然具有柔性特点，耐久性也较好，但与基面混凝土粘结力弱，尤 其在基面潮湿或有渗水的情况下无法使用，不宜作背水面和潮湿基面的防水。刚性水泥 基防水材料具有柔性材料无法比拟的性能而广泛应用。但目前普遍使用的水泥基防水材 料大部分属表面密封防水剂，存在防水效果只作用在表面，不能自动、深入地渗透到结 构内部；防水效果不持久，随着时间开始持续的退化过程；一旦防水涂层遭到破坏，防 水能力随之丧失等弱点。从混凝土结构开裂原因、工程应用特点与防水特性分析认为， 开发出具有微细裂缝自愈合、渗透结晶、可在背水面施工等特点的永久性水泥基渗透结 晶型防水材料十分必要，而且应是无毒、无污染，符合可持续发展的产品。 本发明专利是一种水利、水电、桥梁、隧道、地下、建筑等工程中水泥、砂浆、混 凝土防水、防渗漏的高性能水泥基渗透结晶型防水涂层材料。 本发明是一种由活性化学物质、硅酸盐水泥、石英砂等配制而成的粉状防水材料， 是有机化学物质与无机化学物质的混合体，通过深入结晶过程对混凝土进行有效防水。 当本产品与水拌和后，形成具有一定触变性、流态浆体，涂刷在潮湿的混凝土基层上， 活性成分渗透进混凝土内部，并反应生成不溶性的晶体。其活性化学物质与混凝土中未 水化的水泥颗粒发生水化反应，并促进水泥水化，形成水泥水化晶体，生成的大量晶体 填充、封堵混凝土的孔隙和毛细管，使水无法进入混凝土从而达到防水的目的。混凝土 干燥时，活性化学物质处于休眠状态；有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶自动 修补，从而达到永久防水作用。可广泛用于水泥混凝土工程的防水、防渗漏、防潮。
同济大学
2021-04-11
生态型超高性能水泥基复合材料
科研团队一直致力于生态型超高性能水泥基复合材料的研究，并先后得到国家自然科学基金重点项目及国防项目及地方重大工程项目的资助。经过十余年的科研积累，研制出多种生态型超高性能水泥基复合材料。这些研究成果大多应用在对使用性能要求苛刻的重大工程项目当中。其性能特点主要包括：环保：大掺量复合工业废渣，取代60％水泥，降低环境负荷；性能优良：抗压强度100ＭPa～200ＭPa，抗弯强度：25ＭPa～60ＭPa，断裂能：>30000J/ｍ2 ，高动态力学性能（高抗冲击、高抗疲劳、高抗爆炸、高抗侵彻能力），高抗裂低收缩低徐变性能（在力学因素、环境因素和气候因素作用下具有高抵抗变形和抑制开裂的能力），超高耐久性（高耐水性、高抗冻性、高抗腐蚀性、高抗渗性、高抗碳化能力）；养护和成型工艺简单：标准养护或自然养护，可免振自流平成型，大量节省能耗。
东南大学
2021-04-10
高性能聚合物水泥基自流平材料
本发明高性能聚合物水泥基自流平材料是根据现代工程发展需求发展而研制出的一 种新型地面材料。具有施工简便、流平差异小、无收缩、强度高的特点。聚合物水泥基 自流平材料具有优异的流动性，流动度 220mm 左右，可以在自重作用下自流平，具有良 好的稳定性，具有薄层(3—5mm)，抗压、抗折强度高，与基础层粘结牢固，施工方便， 快速等特点．该材料配制方便，不需提捣，抹压地面即可获得平整光洁的地面，是一种 具有应用前景的新型材料。适用于混凝土（砂浆）及各种砖、石的楼、地面上做平整度 要求较高的地坪，亦可用作结构坚实的基面找平和修补，无需抹光，即可直接使用；也 可直接在其表面进行铺贴饰面等施工。本品无毒，加水拌和即可使用，属环保型产品。 本发明的聚合物水泥基自流平材料可广泛用于地面自流找平，二次地面的基层找平， 地面终饰层的自流找平以及旧地面、起砂地面及施工不合格地面修补等工程。
同济大学
2021-04-11
玻璃基纳米羟基磷灰石生物水泥及其制备方法
人体器官和组织往往因炎症、受伤、老化、肿瘤或先天性畸形等造成损伤或缺损， 丧失原先的功能。为了替代、修复或重修这些器官或组织，一些由合金、高分子材料、 生物陶瓷制成的人工骨、人工关节云涌而起，但是这些生物材料，在外科手术时，难以 根据缺损部位的形状及时地加工成待修复或替代的器官和组织的构件，限制了这些生物 材料的应用。 本发明的目的在于提供一种具有高度生物活性和较高机械强度、并能释放钙离子， 对癌细胞有抑制作用的骨粘连剂，也称生物水泥。它是一种多相复合物，由磷酸盐玻璃 相和纳米羟基磷灰石晶体相所组成。磷酸盐玻璃相赋予生物水泥以优良的生物相容性与 生物活性，与调和液混合后，具有粘度逐渐增大的性能，形成的混合物最终能自行固化， 粘结骨组合件。混合时固化反应的产物铵基磷酸钙水化物经人体生理模拟液作用，生成 新生态羟基磷灰石，对新骨的形成与生长起诱导作用。 功能特点： 1、多相复合物中的纳米羟基磷酸钙具有较大的比表面，能沥析出钙离子，对癌细胞的 生长有一定的抑制作用。 2、颗粒间的纳米羟基磷灰石也弥补了颗粒间所形成的空穴，提高了生物水泥的强度。 3、7 天后的最高耐压强度可达 95Mpa，最高抗折强度可达 36Mpa。 4、与现有产品相比更具有生物活性，有更高的机械强度，而且还具有一定的抑制癌细 胞生长的作用。
同济大学
2021-04-13
高性能低膨胀铝基复合材料及构件
卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境，构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料，并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件，首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上，填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小，保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收，助力卫星成功返回。
图1 实践十九号卫星成功返回（图片来源国家航天局）
图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星（图片来源央视新闻频道）
北京科技大学
2025-05-21