這是美國密歇根大學開發的一種新型混凝土，它不但可以彎曲到相當程度，而且在裂開時還能自行修復，人不必幫忙，需要的只是水和二氧化碳。
原來，當它被拉伸時，不像傳統混凝土那樣出現導致斷裂的大裂縫，而是形成許多細小的裂紋。裂紋表面的干水泥能與水和二氧化碳反應，形成一道薄薄的白色碳酸鈣疤痕。碳酸鈣質地堅固，自然界海貝殼就是由它組成。材料的修復需要1到5個由濕到干的周期。用新材料制成的橋如果受到損傷，幾個毛毛細雨天就足夠它自行修復了。
主持項目的土木工程和材料科學教授維克多·李打比方說，“如果你手上有個小傷口，身體能自行修復；創傷大了，就需要幫忙，可能非縫針不可。而我們的材料即使在超載狀態下，裂縫還是很小。”
李的實驗室通過多次試驗，發現裂縫須在150微米以下(最好小于50微米)，才能全部修復。為此他們改進了已開發15年的可彎曲工程水泥復合材料(ECC)。現在樣品裂縫的平均寬度不到60微米，相當于人頭發粗細的一半。
被修復混凝土的測試也是重要環節，研究人員采用共振頻率測量來確定裂縫產生前和修復后的材料剛度和強度。在測試中將聲波輸送通過材料，偵測其結構方面的變化。
研究人員對自修復水泥樣品施以拉伸形變3%的力，樣品還完好無損并保持安全性能；而修復后的強度幾乎完全恢復。要知道，如果說樣品伸展了3%，就相當于100米的構件伸展3米，這樣的狀態下金屬會嚴重變形，而傳統混凝土在拉伸形變0.01%的負載下就可能斷裂。
“我們驚喜地發現，當修復后再一次承載時，它的性能與新構件毫無二致，特別是剛度和強度，”李說，“裂縫損害的自修復，挽回了材料受損時喪失的剛度，仍保持安全的承載能力。”
李說，傳統混凝土的脆性和剛性，讓人聯想到陶瓷，遇到地震或過載使用容易導致災難性的垮塌。而ECC材料則更有柔性，性能偏近金屬，而不是玻璃。它能適度彎曲而避免破損，特殊涂布的加強纖維更幫助保持它的整體性。自修復混凝土不需要鋼筋加固，徹底避免了銹蝕。
“聯邦刺激計劃包括1000億多美元的公共設施，”李說，“希望再建道路和橋梁時作出正確選擇，以免基礎設施在5到10年后又需要昂貴的維修或重建。用自修復混凝土能減少能耗和碳足跡，使建筑與環境更為和諧。”
李的論文是《工程水泥復合材料通過濕干周期的自我修復》，研究由美國國家科學基金和中國國家獎學金贊助。李將于2009年6月芝加哥的自修復材料國際會議上發表關于自修復混凝土的主題演講。
原來，當它被拉伸時，不像傳統混凝土那樣出現導致斷裂的大裂縫，而是形成許多細小的裂紋。裂紋表面的干水泥能與水和二氧化碳反應，形成一道薄薄的白色碳酸鈣疤痕。碳酸鈣質地堅固，自然界海貝殼就是由它組成。材料的修復需要1到5個由濕到干的周期。用新材料制成的橋如果受到損傷，幾個毛毛細雨天就足夠它自行修復了。
主持項目的土木工程和材料科學教授維克多·李打比方說，“如果你手上有個小傷口，身體能自行修復；創傷大了，就需要幫忙，可能非縫針不可。而我們的材料即使在超載狀態下，裂縫還是很小。”
李的實驗室通過多次試驗，發現裂縫須在150微米以下(最好小于50微米)，才能全部修復。為此他們改進了已開發15年的可彎曲工程水泥復合材料(ECC)。現在樣品裂縫的平均寬度不到60微米，相當于人頭發粗細的一半。
被修復混凝土的測試也是重要環節，研究人員采用共振頻率測量來確定裂縫產生前和修復后的材料剛度和強度。在測試中將聲波輸送通過材料，偵測其結構方面的變化。
研究人員對自修復水泥樣品施以拉伸形變3%的力，樣品還完好無損并保持安全性能；而修復后的強度幾乎完全恢復。要知道，如果說樣品伸展了3%，就相當于100米的構件伸展3米，這樣的狀態下金屬會嚴重變形，而傳統混凝土在拉伸形變0.01%的負載下就可能斷裂。
“我們驚喜地發現，當修復后再一次承載時，它的性能與新構件毫無二致，特別是剛度和強度，”李說，“裂縫損害的自修復，挽回了材料受損時喪失的剛度，仍保持安全的承載能力。”
李說，傳統混凝土的脆性和剛性，讓人聯想到陶瓷，遇到地震或過載使用容易導致災難性的垮塌。而ECC材料則更有柔性，性能偏近金屬，而不是玻璃。它能適度彎曲而避免破損，特殊涂布的加強纖維更幫助保持它的整體性。自修復混凝土不需要鋼筋加固，徹底避免了銹蝕。
“聯邦刺激計劃包括1000億多美元的公共設施，”李說，“希望再建道路和橋梁時作出正確選擇，以免基礎設施在5到10年后又需要昂貴的維修或重建。用自修復混凝土能減少能耗和碳足跡，使建筑與環境更為和諧。”
李的論文是《工程水泥復合材料通過濕干周期的自我修復》，研究由美國國家科學基金和中國國家獎學金贊助。李將于2009年6月芝加哥的自修復材料國際會議上發表關于自修復混凝土的主題演講。
