瑞士研究人员正开发一种新方法,利用两种高科技材料系统来加固和改造混凝土桥梁。在瑞士联邦材料科学与技术实验室Empa,研究人员Angela Sequeira Lemos和Christoph Czaderski在结构工程实验室中,将超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)与形状记忆钢(Fe-SMA)结合使用。

形状记忆钢是一种智能材料,能“记住”其初始形态。当这种钢筋被嵌入混凝土并加热时,它会收缩,从而有助于闭合裂缝并改善变形构件的性能。Empa团队首次探索了记忆钢与UHPFRC之间的协同作用。
在Empa实验室的测试中,研究人员使用一块开裂的5米混凝土板来模拟受损的悬臂桥面板。一块板作为对照组,其他板则采用UHPFRC、传统钢筋和Fe-SMA的不同组合进行加固。他们通过数字相机监测表面变形,并在板内安装光纤以获取数据。
测试结果显示,所有加固系统都提升了承载能力,但UHPFRC与Fe-SMA的组合表现尤为突出。它能延缓永久变形、闭合现有裂缝,并提升轻微弯曲构件的性能。Lemos和Czaderski目前正在寻找一座实际桥梁来试用该系统。Lemos表示:“如果我们能用我们的系统加固一座真实的桥梁,行业的兴趣可能会迅速增长。随着需求增加,材料成本也可能下降——届时这项技术可能会带来桥梁翻新方面的持久变革。”









