伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校工程师开发出一种新测试方法，能在几秒到几分钟内预测水泥耐久性，而传统方法需数小时。此方法利用计算机视觉技术，通过测量水滴在水泥表面行为评估性能，测试设备成本不到200美元。该成果有望助力水泥行业实现材料快速自动化质量控制。

混凝土是地球上消耗量仅次于水的材料，但随时间推移，用于建造基础设施的混凝土会因接触除冰盐、冻融循环及渗水而劣化，导致钢筋腐蚀、结构失效，甚至引发灾难性后果，如2021年佛罗里达州公寓楼倒塌事故。预测水泥体系耐久性的关键测试之一是测定水泥浆吸水能力，吸水率与水泥耐久性紧密相关。目前，ASTM C1585标准测试需在实验室将混凝土样品暴露在水中，技术人员连续数小时甚至数天观察样品重量变化来测量“吸水率”。

新研究中，新型设备利用计算机视觉技术预测初始吸水率，通过观察单个水滴在最初几秒或几分钟内被表面吸收速度测试。研究人员对超60个不同样品进行新测试，结果与传统ASTM测试方法有良好相关性。研究团队还发现水滴与水泥表面接触初始角度很重要，此类复杂因素均被纳入新测试。目前，团队正研究扩大测试规模，以测试质地和化学成分更复杂的砂浆和多种混凝土。

更多信息： 通过表面润湿性快速预测水泥基材料初始吸水率，npj Materials Degradation (2023)。