防御工事自修復(fù)

防御作戰(zhàn)中，為減少傷亡、阻敵進(jìn)攻而在有利地形上構(gòu)筑的筑城工事，我們稱為防御工事，包括射擊工事、交通工事和掩蔽工事。其中，射擊工事有掩體、塹壕、火器座等；交通工事有暗壕、塹壕、交通壕等；掩蔽工事有掩壕、掩蔽部、貓耳洞等。這些工事以鋼筋混凝土材料建造時(shí)最為堅(jiān)固。然而，戰(zhàn)斗中，即使最堅(jiān)固的防御工事也會(huì)遭到進(jìn)攻方的猛烈轟炸，出現(xiàn)破損、裂紋等現(xiàn)象在所難免。為此，以美軍為代表的西方軍隊(duì)開(kāi)始研制自修復(fù)混凝土技術(shù)，相繼出現(xiàn)了水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料、水泥基磁性復(fù)合材料、損傷自診斷水泥基復(fù)合材料、自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度/濕度的水泥基復(fù)合材料等。

自修復(fù)混凝土是一種具有感應(yīng)與修復(fù)性能的混凝土，是智能混凝土的初級(jí)階段，但卻是混凝土材料發(fā)展的高級(jí)階段。由這種材料構(gòu)建的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋或損傷后，可以進(jìn)行及時(shí)而有效的修復(fù)與愈合。研究混凝土裂紋的自修復(fù)最早可以追溯到1925年，科技人員發(fā)現(xiàn)混凝上試件在抗拉強(qiáng)度測(cè)試開(kāi)裂后，將其放在戶外8年，裂紋竟然愈合了，而且強(qiáng)度比先前提高了2倍。后來(lái)挪威一名學(xué)者的研究也表明，混凝土在凍融循環(huán)損傷后，將其放置在水中203個(gè)月，混凝土的抗壓強(qiáng)度有了5%的恢復(fù)。美國(guó)科研人員受生物界的啟示，模仿動(dòng)物的骨組織結(jié)構(gòu)和受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機(jī)理，采用粘接材料和基材相復(fù)合的方法，使材料損傷破壞后具有自行修復(fù)和再生功能。

目前，美國(guó)軍方對(duì)鋼筋混凝土裂縫實(shí)施修復(fù)進(jìn)行了深入研究，并取得了一定實(shí)驗(yàn)性成果：他們?cè)?00×100×200毫米混凝土試件上預(yù)制裂紋，可以是表面裂紋也可以是穿透裂紋，然后將帶有預(yù)制裂紋的試件浸泡在氯化鎂溶液中，施加直流電源；在通電的前兩個(gè)星期內(nèi)，裂紋閉合速度最快，4～8個(gè)星期后，裂縫幾乎完全閉合。早在20世紀(jì)末，美軍科研人員就將縮醛高分子溶液作為膠粘劑注入到玻璃空心纖維或者空心玻璃短管中并埋入到混凝土中，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)裂紋時(shí)，短管內(nèi)的修復(fù)劑流出滲入裂縫，通過(guò)化學(xué)作用而使修復(fù)膠粘劑固結(jié)，從而抑制開(kāi)裂，修復(fù)裂縫。