美军武器装备自修复技术探秘（3）

防御工事自修复

防御作战中，为减少伤亡、阻敌进攻而在有利地形上构筑的筑城工事，我们称为防御工事，包括射击工事、交通工事和掩蔽工事。其中，射击工事有掩体、堑壕、火器座等；交通工事有暗壕、堑壕、交通壕等；掩蔽工事有掩壕、掩蔽部、猫耳洞等。这些工事以钢筋混凝土材料建造时最为坚固。然而，战斗中，即使最坚固的防御工事也会遭到进攻方的猛烈轰炸，出现破损、裂纹等现象在所难免。为此，以美军为代表的西方军队开始研制自修复混凝土技术，相继出现了水泥基导电复合材料、水泥基磁性复合材料、损伤自诊断水泥基复合材料、自动调节环境温度/湿度的水泥基复合材料等。

自修复混凝土是一种具有感应与修复性能的混凝土，是智能混凝土的初级阶段，但却是混凝土材料发展的高级阶段。由这种材料构建的混凝土结构出现裂纹或损伤后，可以进行及时而有效的修复与愈合。研究混凝土裂纹的自修复最早可以追溯到1925年，科技人员发现混凝上试件在抗拉强度测试开裂后，将其放在户外8年，裂纹竟然愈合了，而且强度比先前提高了2倍。后来挪威一名学者的研究也表明，混凝土在冻融循环损伤后，将其放置在水中203个月，混凝土的抗压强度有了5%的恢复。美国科研人员受生物界的启示，模仿动物的骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理，采用粘接材料和基材相复合的方法，使材料损伤破坏后具有自行修复和再生功能。

目前，美国军方对钢筋混凝土裂缝实施修复进行了深入研究，并取得了一定实验性成果：他们在100×100×200毫米混凝土试件上预制裂纹，可以是表面裂纹也可以是穿透裂纹，然后将带有预制裂纹的试件浸泡在氯化镁溶液中，施加直流电源；在通电的前两个星期内，裂纹闭合速度最快，4～8个星期后，裂缝几乎完全闭合。早在20世纪末，美军科研人员就将缩醛高分子溶液作为胶粘剂注入到玻璃空心纤维或者空心玻璃短管中并埋入到混凝土中，当混凝土结构在使用过程中出现裂纹时，短管内的修复剂流出渗入裂缝，通过化学作用而使修复胶粘剂固结，从而抑制开裂，修复裂缝。