本報訊 近日，山東大學(xué)集成電路學(xué)院未來(lái)技術(shù)學(xué)院錢(qián)凱教授團隊在表界面科學(xué)與工程領(lǐng)域取得新進(jìn)展，團隊與北京低碳清潔能源研究院合作，對高機械強度超疏水混凝土的研究現狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了系統性梳理與展望，相關(guān)成果以“Mechanically Strength with Water Repellency: Recently Advances in Superhydrophobic Concrete”為題，發(fā)表在清潔生產(chǎn)領(lǐng)域頂級期刊Journal of Cleaner Production上。山東大學(xué)集成電路學(xué)院為該論文第一完成單位。

　　混凝土是當今最廣泛使用的建筑材料，在海洋、橋梁等特殊環(huán)境下應用面臨嚴峻挑戰。水滲透會(huì )引發(fā)凍融破壞、鋼筋銹蝕等一系列退化問(wèn)題，嚴重影響結構安全性并增加維護成本。仿生荷葉的超疏水性為解決這一問(wèn)題提供了新思路，目前主要通過(guò)表面涂層和整體摻雜兩種方法實(shí)現。然而，表面涂層易受機械磨損和化學(xué)腐蝕而失效，整體摻雜則會(huì )干擾水泥水化進(jìn)程導致強度下降。該成果從表界面科學(xué)角度深入剖析了疏水改性劑對水化過(guò)程的影響機理，系統總結了通過(guò)時(shí)間和空間隔離策略調控疏水材料與水化過(guò)程相互作用的研究進(jìn)展，為發(fā)展高機械強度的超疏水混凝土提供了理論指導。該團隊在前期工作中提出了基于犧牲模板的超疏水混凝土制備新方法，相關(guān)研究發(fā)表在混凝土材料領(lǐng)域頂刊Cement and Concrete Composites上。通過(guò)在骨料表面預涂覆硬脂酸作為犧牲層，實(shí)現了疏水改性與水化過(guò)程的時(shí)間隔離，制備的混凝土不僅保持了優(yōu)異的機械強度，還表現出持久的超疏水性能，在砂紙磨損、刀刮、水沖擊等考驗下依然保持穩定的防水自清潔性能。該系列工作為智能建造領(lǐng)域發(fā)展高性能、多功能的新型建筑材料提供了重要的技術(shù)支撐。(戴子憶)