瑞驰兰®仿生自愈技术
可靠的混凝土耐久性提升解决方案
瑞驰兰®是仿生智能混凝土技术的开拓者,以仿生自愈混凝土技术享誉世界,混凝土耐久性提升是智能混凝土商业化的重要进展。瑞驰兰®仿生自愈技术模仿动物的骨组织结构受创伤后的再生恢复机理,采用结晶生长因子和混凝土相复合的方法,对混凝土的裂缝进行自动修复,为混凝土提供有效的防护。瑞驰兰®仿生自愈技术赋予了混凝土智慧的功能,可抑制并愈合混凝土的裂缝,使混凝土不裂则不渗,从而阻止各种有害介质向混凝土内部渗透,为混凝土结构提供有效的防护。
瑞驰兰®坚信仿生智能混凝土是未来建筑的标准配置,于是孜孜以求地研究智能混凝土在未来生活的应用场景,并将已经成熟的技术应用于当代的工程。我们的目标是创造可感知和可控制的智能混凝土材料,为人类创造更多的价值。到今天为止,瑞驰兰®已在混凝土的损伤自诊断、温度自调节、裂缝自控制、仿生自愈合等技术领域取得了重要进展,并在结晶型混凝土自愈材料的提取、合成、催化、生长,以及仿生自愈混凝土商业化应用方面取得了系列重大科技成果。该技术大幅减少了混凝土开裂后高昂的维修成本,有着巨大的社会经济效益。
混凝土技术的发展趋势
仿生自愈混凝土耐久性提升解决方案
混凝土的耐久性,是指混凝土在使用过程中抵抗各种破坏因素的能力,耐久性的好坏,决定了混凝土工程的使用寿命。由于混凝土是一种多孔的刚性材料,抗拉强度低,极易出现开裂,有害介质会通过混凝土的裂缝、孔洞及毛细孔管道向混凝土内部渗透,造成钢筋的锈蚀和混凝土的劣化。不同的工程因环境不同,所遭受的破坏因素各不相同:水工混凝土主要是碳化腐蚀;海工混凝土主要是氯离子及硫酸盐离子的侵蚀;市政工程主要是有害介质的侵蚀。
混凝土的耐久性是一个世界性的难题,世界各国因腐蚀问题造成的损失占国民生产总值的3-5%,其中1/4源于混凝土结构的腐蚀,对于业主而言,昂贵的维修和加固费用使建筑的投资成本大幅增加。迄今为止,混凝土劣化后一般采取事后维修和定时维修方式, 这种被动和计划的模式已不能适应现代社会对建筑工程的要求。
全球的土木工程专家对混凝土的耐久性做出了深入的研究,并针对不同的环境提出了各种耐久性提升解决方案,并呼吁混凝土的耐久性应从设计阶段抓起。 美国学者Sitter呼吁在工程规划及设计阶段就必须重视混凝土的耐久性,并提出了《五倍定律》:“结构设计时,对新建项目在钢筋保护方面每节省1美元,就意味着发现钢筋锈蚀时多追加5美元,顺筋开裂时多追加25美元,严重破坏时多加125美元”。
在各种耐久性提升方案中,采用仿生自愈混凝土、构建免维护的混凝土结构,并延长其使用寿命,使结构能够主动、自动地对损伤部位进行修复,恢复并提高混凝土的性能已成为混凝土的发展趋势。美国混凝土学会(ACI)研究结果表明:结晶型仿生自愈技术是目前世界上非常可靠的混凝土耐久性提升方案“。
仿生自愈,提升耐久性
全面改善混凝土的综合性能
抵御各种恶劣环境对混凝土的侵蚀
混凝土的耐久性是低渗透性、低收缩率、自我修复功能和耐化学腐蚀能力的综合结果,瑞驰兰®仿生自愈混凝土技术可改善混凝土的综合性能,使混凝土的耐久性得到提升。
01. 渗透系数 渗透性是混凝土耐久性的关键指标,Richlam100/200可降低混凝土的孔隙率,修复0.4mm宽的裂缝,使混凝土的渗透率显著降低。
02. 自我修复能力 Richlam100/200的亲水性和碱激活的特点赋予了混凝土仿生自愈的能力,可自动修复混凝土0.4mm的裂缝,无论何时何地。
03. 钢筋腐蚀 氯离子会导致钢筋腐蚀,掺入Richlam100/200的混凝土,经过氯离子快速渗透试验时,渗透性大幅降低。
04. 硫酸盐侵蚀 硫酸盐的侵蚀会造成混凝土的钢筋锈蚀及体积膨胀而开裂。经Richlam100/200防护的混凝土结构阻断了硫酸盐渗透的通道,从而提高了抗硫酸盐性能。
05. 碳化反应 二氧化碳与混凝土中氢氧化钙反应生成碳酸钙的过程会使混凝土碳化,Richlam100和Richlam200封闭了毛细管道和裂缝,可降低混凝土的碳化深度。
06. 耐酸蚀性能 酸性物质的侵蚀将使混凝土结构产生破坏,功能丧失,Richlam100和Richlam200可防止化学物质的侵蚀(PH值3-11),是污水处理厂、垃圾发电厂和石油化工工程的优选产品。
07. 碱骨料反应 碱一硅酸盐凝胶的遇水膨胀会导致混凝土的开裂。引发碱骨料反应需要有水及碱性物质的存在,瑞驰兰通过消除混凝土内部的水分阻止了碱骨料反应。
08. 抗冻融性能 在寒冷的气候条件下,混凝土内部水分结冰时的体积膨胀将导致混凝土开裂,掺Richlam100和Richlam200的混凝土经200次冻融循环未有损坏。
混凝土耐久性提升的密码
瑞驰兰®混凝土自愈防水剂测试数据
混凝土综合性能的提升归功于瑞驰兰®优秀的混凝土裂缝自修复能力和增密减渗能力。瑞驰兰®技术中心根据美国ASTM标准的检测结果表明Richlam100自愈防水剂和Richlam200自愈防水剂可全面提升混凝土的综合性能,为混凝土提供全生命的保护。
| 测试项目 | 自愈混凝土 VS 普通混凝土 | 对耐久性的贡献 |
| 收缩率比 | <115% | 降低孔隙率,提高密实性 |
| 裂缝修复性能(渗水速率比%) | 无渗漏水 | 混凝土裂缝自愈合 |
| 裂缝修复宽度 | 0.4-1.0mm | 自动修复0.4-1.0mm及以下裂缝 |
| 碳化深度降低率(28d) | ≥20% | 阻止CO2渗入,降低碳化深度 |
| 氯离子扩散系数(10-12m2/s) | <4 | 降低Cl-扩散系数,钢筋无锈蚀 |
| 抗硫酸盐侵蚀性能 | 强 | 混凝土内部不发生膨胀 |
| 200次冻融循环强度损失 | <80% | 提高混凝土抗冻能力 |
| 抗压强度 | ≥110% | 不降低原强度,甚至有所提高 |
仿生自愈,全球共识
与瑞驰兰®一起,共建混凝土的未来
仿生自愈技术是当代混凝土技术的研究热点。自1925年,Abram发现混凝土自愈现象以来,科学家们对混凝土裂缝自修复的技术进行了不懈的研究,但到今天为止,只有美国,日本等国家的少数企业取得了相关的商用进展。该技术在混凝土领域的先进性,不亚于光刻机在半导体领域的主导地位。它成功地模仿了生命系统,赋予了混凝土自我感知和自我响应的智慧功能,可构建免维护的混凝土结构并节约大量的维修费用。
瑞驰兰®以仿生自愈混凝土技术闻名于世界,该技术可全面改善混凝土的综合性能,提升混凝土的耐久性。瑞驰兰®自愈防水剂不仅适用于混凝土结构自防水,更适用于干湿交替环境中的水工混凝土的防碳化工程,以及海洋环境、近海环境、盐碱地区等处于腐蚀环境中的混凝土防腐工程。今天,瑞驰兰®已在中国成功布局,这是瑞驰兰®全球商业计划的一部分,我们的到来不仅给中国的建筑工业带来先进的技术理念,也将给我们的经销商带来前所未有的发展机会。
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