本報(bào)訊 近日，山東大學(xué)集成電路學(xué)院未來技術(shù)學(xué)院錢凱教授團(tuán)隊(duì)在表界面科學(xué)與工程領(lǐng)域取得新進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)與北京低碳清潔能源研究院合作，對高機(jī)械強(qiáng)度超疏水混凝土的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了系統(tǒng)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(dāng)今最廣泛使用的建筑材料，在海洋、橋梁等特殊環(huán)境下應(yīng)用面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。水滲透會(huì)引發(fā)凍融破壞、鋼筋銹蝕等一系列退化問題，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全性并增加維護(hù)成本。仿生荷葉的超疏水性為解決這一問題提供了新思路，目前主要通過表面涂層和整體摻雜兩種方法實(shí)現(xiàn)。然而，表面涂層易受機(jī)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(dǎo)致強(qiáng)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程的影響機(jī)理，系統(tǒng)總結(jié)了通過時(shí)間和空間隔離策略調(diào)控疏水材料與水化過程相互作用的研究進(jìn)展，為發(fā)展高機(jī)械強(qiáng)度的超疏水混凝土提供了理論指導(dǎo)。該團(tuán)隊(duì)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。通過在骨料表面預(yù)涂覆硬脂酸作為犧牲層，實(shí)現(xiàn)了疏水改性與水化過程的時(shí)間隔離，制備的混凝土不僅保持了優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，還表現(xiàn)出持久的超疏水性能，在砂紙磨損、刀刮、水沖擊等考驗(yàn)下依然保持穩(wěn)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)