注册

国家标准计划《混凝土自修复材料》由 TC458(全国混凝土标准化技术委员会)归口 ,主管部门为住房城乡建设部

主要起草单位 中国建筑科学研究院有限公司建研建材有限公司等

目录

基础信息

计划号
20251666-T-333
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-06-03
公示开始日期
2025-04-10
公示截止日期
2025-05-10
标准类别
产品
国际标准分类号
91.100.30
91 建筑材料和建筑物
91.100 建筑材料
91.100.30 混凝土和混凝土制品
归口单位
全国混凝土标准化技术委员会
执行单位
全国混凝土标准化技术委员会
主管部门
住房城乡建设部

起草单位

目的意义

混凝土是人类最大宗的建筑结构材料,已广泛应用于建筑、道路、桥梁、水工、海工等混凝土结构工程中。

受施工、收缩、荷载和服役环境影响,水泥混凝土极易产生裂缝,为硫酸盐、氯化物等侵蚀性物质及水提供了迁移通道,严重影响了混凝土的耐久性、防水性能和结构安全性。

传统的修复一般采用结构加固法、表面处理法、灌浆法和填充法等技术,人力、物力、财力耗费极大,据统计,美、日、英、加等国每年基础设施的修缮费用以百亿甚至千亿计,目前我国在这方面的费用也投入巨大。

混凝土自修复技术来源于生物仿生学,是指无外界修复措施条件下混凝土结构内部对裂缝和缺陷的修复能力,从而提高混凝土的防水能力及耐久性能,进而延长其使用寿命。

混凝土自修复技术采用的自修复材料大体可分为三种,一种为矿物结晶类自修复材料,该类材料掺入混凝土后,当混凝土出现裂缝和缺陷后,遇水激活产生化学反应,生成结晶型的反应产物能够充填混凝土裂缝及不密实的混凝土缺陷,效果显著,该类材料最为成熟,工程应用最广。

其次为微生物自修复材料,该类掺入混凝土内,当混凝土出现微裂缝或损伤时,这些微生物通过其钙化能力引起钙离子的溶解和重积,形成钙化物填补裂缝。

从而实现混凝土内部的自动修复,延长其使用寿命并增强其耐久性。

再一种为微胶囊自修复材料,主要是将内包有修复液的微胶囊掺入混凝土内,当混凝土产生裂缝时,裂缝尖端应力引起胶囊破裂,修复液流出通过化学反应或物理固化等对混凝土裂缝进行修复,从而达到自修复效果。

2023年12月27日,国家发展和改革委员会发布第7号令,公布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,自2024年2月1日起施行,其中明确规定“鼓励混凝土自修复材料的开发和应用”。

但目前还没有相关国、行标准规范该类材料的生产、检测和应用,因此非常有必要编制一本混凝土自修复材料的国家产品标准。

2007年欧盟发布第七研发框架计划(FP7),特别强调加速新兴自愈合材料的商业化应用。

2009年6月,中国科学院发布《创新2050:科技革命与中国的未来》系列报告,其中提出以先进材料与智能绿色制造等作为现代化强国经济基础设施主体,混凝土自修复材料是混凝土智能化材料的典型代表,是符合“双碳”战略目标的绿色建筑材料。

根据“住房城乡建设部工业和信息化部关于推广应用高性能混凝土的若干意见(建标[2014]117号)”要求,对推广应用高性能混凝土提出了明确要求,混凝土自修复材料能够自动修复一定宽度的混凝土裂缝,充分保证混凝土的长期性能和耐久性能,与高性能混凝土的内涵本质是一致的,混凝土自修复材料相关标准化技术文件的制定及其大量推广应用,也是对该文件的很好落实。

从混凝土材料特性及结构耐久性来看,混凝土自修复材料的愈合性能应重点研究在其力学性能的恢复及有害物质传输性能的降低。

2022年10月,住建部发布全文强制性国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB 55030-2022,自2023年4月1日起实施,其中第2.0.2条规定,地下工程防水设计工作年限不应低于工程结构设计工作年限,第4.1.5条规定,地下工程迎水面主体结构应采用防水混凝土,防水混凝土的裂缝宽度不应大于结构允许限值,并不应贯通。

防水混凝土抗渗的前提是抗裂,对于细微混凝土裂缝,混凝土能够自动愈合封堵裂缝,有利于混凝土防水性能的提高。

随着我国经济发展和旧工程维修量的日益增大,对工程防水防护及耐久性也日益得到了重视,混凝土自修复材料在工程防护及耐久性提升方面应用潜力很大,该标准的制定,将会引导、规范我国混凝土自修复材料产品的应用,同时加强规范、指导我国混凝土自修复材料产品质量的监督和管理,将确保该材料在生产、检验等环节均有标准可依。

这对提升我国工程耐久性及防水防护性能,延长建、构筑物使用寿命具有十分重要的意义。

标准制定实施后,混凝土自修复材料的产品品质和自修复性能评价都有了依据,能够延长工程使用寿命,减少后期的维护费用,从工程的全寿命周期来看具有显著的经济效益,有利于实现我国“建设好房子”的发展目标,符合人民日益增长的生活品质需要和国家发展百年工程的重大规划目标。

范围和主要技术内容

本文件适用于能够使混凝土微细裂缝自动愈合的矿物结晶类、微生物类、微胶囊类混凝土自修复材料。 本文件规定了混凝土自修复材料的术语和定义、分类和标记、一般要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。