MST编辑优选：自感知超高性能混凝土（UHPC）研究综述

文章介绍

Yixuan Guo(郭逸萱), Dongyu Wang（王董雨）, Ashraf Ashour, Siqi Ding（丁思齐） and Baoguo Han（韩宝国）

通讯作者：

• 丁思齐，香港理工大学
• 韩宝国，大连理工大学

研究背景：

超高性能混凝土（UHPC）是通过提高混凝土组分的细度和活性并采用热养护促进水化反应改善水化产物的组成与结构，最大程度地减少其内部的缺陷，从而达到高均匀性和密实性以及强水泥基体-骨料界面结合；另外同样重要的是，UHPC的制备中采用钢纤维而改善水泥基材料性脆易裂、抗拉性能低、抗冲击性差等天然不足。由于上述机制，UHPC具有高性能特征，包括优异力学、耐久和工作性能，同时具备发展自感知性能的原材料组成“基因”。自感知超高性能混凝土（SSUHPC）不仅可拓展传统UHPC的性能，而且应用其可实现UHPC结构的原位自监测而为提升结构安全性和服役寿命提供保障。本文全面地综述了SSUHPC的材料组成、力学性能、自感知性能及其机制、工程应用、以及潜在挑战和应对策略。

研究内容：

1.系统综述了自感知超高性能混凝土（SSUHPC）的现有研究现状；

2.简要分析了超高性能混凝土（UHPC）组成-工艺-结构-性能特点及应用其发展SSUHPC的“材料基因”优势（钢纤维不仅具有优异的力学性能，而且具有优异的导电性能，并由于一维的空间形态效应可在UHPC内部形成广泛的分布；此外，UHPC制备不使用粗骨料，这可避免导电混凝土中导电通路被大尺寸骨料截断的问题；另外，UHPC的高致密结构和高性能特征有利于保障自感知性能的长期稳定性）；

3.细致介绍了SSUHPC的组成，主要是SSUHPC基体材料组成和各种有效的功能填料理化特征；

4.全面概括了SSUHPC的力学性能，主要是抗压性能以及抗拉/抗弯性能；

5.深入分析了SSUHPC在不同荷载（包括压缩、拉伸和弯曲等）作用下的自感知行为及其机理；

6.详细总结了SSUHPC目前科学研究和工程应用发展面临的挑战，并提出了具体的解决策略和发展路线图。

作者介绍

• 2022年影响因子：2.4  Citescore：3.9
• Measurement Science and Technology(MST)涵盖整个测量科学和传感器技术的理论、实践和应用，包括：精密测量和计量学；传感器和传感器系统；光学和激光技术；流体；成像；光谱学；材料和材料加工；生物、医学和生命科学；环境和大气；新型仪器系统和组件。MST还出版专题综述和特刊。