智能材料在绿色建材中的应用

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1、智能材料在绿色建材中的应用随着材料科学和电子技术控制手段发展和进步，未来的建筑行业将会不断走向智能化。智能材料将会是未來建筑建设重要材料，智能材料源于仿生学，就是对于大口然中很多特别的屈性物质进行很好运用，主耍就是为了能够研制出非常高效的建筑材料。1.智能化建筑材料定义智能材料是指具有自感知和记忆、自适应、自修复能力的多功能材料。现在越来越多的智能材料在绿色建材中的应用，我们的生活也融入了更多的便利化,智能化，同时也很大程度上减少了传统建材对环境的破坏，推动了可持续发展。2.现有的绿色智能化建筑材料2.1智能

2、混凝土智能混凝土是通过将极少量具有某种特殊功能的材料复合于传统的混凝土材料中形成的具有多功能特性或某一种特殊功能特性的新型土木工程结构材料。2.1.1口感应混凝土混凝土材料本身并不具备自感应功能，但在混凝土基材中复合部分导电相可使混凝土具备本征口感应功能。目而常用的导电组分可分为3类：聚合物类、碳类和金屈类，其中最常用的是碳类和金属类。碳类导电组分包括：石墨、碳纤维及碳黑，金属类材料则有金属微粉末、金属纤维、金属片、金属网等。碳纤维水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的，如电阻率的可逆变化对应于可

3、逆的弹性变形，而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和断裂，应用这种复合材料叮以皱感有效地监测拉、弯、压等工况及静态和动态荷载作用下材料的内部情况。在疲劳荷载作用下，碳纤维混凝土材料的体积电导率还会随疲劳次数发生不可逆的降低，可以应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。另外，碳纤维混凝土除具有压嫩性外，还具有温敏性，因此还可以利用这种材料实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时监控⑴。2.1.2自调节混凝土人们希望混凝土结构除了在正常负荷下，还能在受台风、地震等自然灾害期间，调整承载能力和减缓结构振动。混凝

4、土木身是惰性材料，耍达到口调节的冃的，必须复合具有驱动功能的组件材料。近年來，同济大学尝试在混凝土中复合电粘性流体來研制自调节混凝土材料。电流变体(ER)是一种可通过外界电场作用来控制其粘性、弹性等流变性能双向变化的悬胶液。在外界电场的作用F,电流变体可在0・Ims级时间内组合成链状或网状结构的固凝胶，其初度随电场增加而变调到完全固化，当外界电场拆除时，仍可恢复其流变状态。在混凝土中复合电流变体，利用电流变体的这种流变作用，同样可在混凝土结构受到台风、地震袭击时调整其内部的流变特性，改变结构的口振频率、阻尼特

5、性以达到减缓结构振动的目的。为对某些特殊建筑物（如各类展览馆、博物馆及美术馆等）实现稳定的湿度控制，最近口本学者研制的自动调节坏境湿度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测，并根据需耍对其进行调控。这种混凝土材料同样也属于智能混凝土的一部分。2.1.3自修复混凝土口修复混凝土是模仿动物的骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理，在混凝土传统组分中复合特性组分在混凝土内部形成智能型仿生口愈合神经网络系统，采用粘接材料和基材相复合的方法，对材料损伤破坏具有自行愈合和再生功能，能恢复甚至提高材料性能的一种新型复合

6、材料。日木学者是将内含粘接剂的空心胶囊掺入混凝土材料中，一旦混凝土材料在外力作用下发生开裂，空心胶囊就会破裂而释放粘接剂，粘接剂流向开裂处，使之重新粘接起來，起到愈伤的效果；美国伊利诺伊斯大学在1994年采用类似的方法制得门修复混凝土，所不同的是以玻璃空心纤维替代空心胶囊，其内注入缩醛高分了溶液作为粘接剂，并进而根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试制备仿生混凝土材料⑵。夹子修复纤维管t鋼头锚固板or△•aG•••••卜•J%」；"•也・.・・卫.・・“dr：g・：,：・9VK・v丁•・「合金胶管/图1自修复混

7、凝土示意图图1中的修复胶粘剂经修复纤维管迅速流出，修复裂缝。形状记忆合金使裂缝面闭合,而修复剂将两裂缝面粘结在一起，从而实现混凝土损伤的自修复。2.2智能乳胶漆智能漆在具有耐候、防水、防霉、防冻、耐刷洗等基础上，还能够根据室内外光线强弱而变幻墙体光泽亮度，起到温室内采光的作用，解决了室内光线差的问题。智能乳胶漆主要是使用了发明的“逆可变光剂”、“复合高分子稳定剂”，使产品具有智能化。对于口动调节光泽度，乳胶漆使用特殊的“逆可变光剂”，配合美国伊斯曼柯达“TEXANOL”的成膜剂，其在光条件下能自动调节光亮度，

8、使“光线强吋变哑，光线弱时变丝光”。对光的折射性呈现可逆变特征，使人体视觉更感口然、舒适。至于口动适应环境，则是使用特殊的“复合高分了稳定剂”配合美国ANGUS公司、英国THOR公司的添加剂，使产品在不同环境下能自动激活，稳定产品的分子结构，自动调节适应不同环境状态。2.3智能玻璃21世纪具有采光、调光、光催化、聚光、蓄光、光电转换、热电转换等各种功能特性的牛态建筑玻璃将在太阳能的有效利用、改善目前