郑愚副校长、袁锦昀院士、田俊教授等人共同合作的研究成果 “Feasibility study of smart functional strain-hardening cementitious composites: Self-sensing model and experimental performance”发表在《Construction and Building Materials》；该研究成果以av在线 为第一单位和通讯单位；田俊教授为第一作者。国际权威期刊《Construction and Building Materials》属于中科院一区TOP期刊，影响因子8.6。本研究得到了国家自然科学基金（52178275, 52178192）等资助。（原文链接：//doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136850）。

研究背景：海洋腐蚀是全球沿海基础设施（如桥梁、建筑物、港口等）面临的一个极其严重的问题。从经济角度来看，海洋腐蚀每年都会造成巨大的资金损失；从结构安全的角度来看，沿海腐蚀区的基础设施存在两个关键问题：（1）腐蚀导致的材料劣化；例如，传统混凝土无法有效抵抗海水的侵蚀。（2）缺乏对结构侵蚀程度的有效监测，而这一点对于确保结构安全、避免因结构损坏和老化导致的坍塌事故至关重要。因此，在城市发展过程中，科学合理地加强沿海基础设施建设和监测腐蚀劣化已成为一个亟待解决的问题。

功能水泥基复合材料目前面临的挑战主要有以下几个方面：（1）有必要开发出既能实现加固功能又能实现自感应监测功能的智能水泥基复合材料，用于沿海混凝土基础设施。（2）尚未基于自感知机理建立电信号与力学参数之间的自感理论模型。（3）尚未建立基于智能水泥基复合材料的裂缝损伤识别理论模型，且智能功能水泥基复合材料的自感灵敏参数的理论计算方法也尚未找到。针对上述尚未解决的问题，本研究开展了用于海岸基础设施的智能水泥基复合材料的试验研究和理论分析模型的研究。

本研究的主要创新与贡献：（1）创新性地研发出一种集加固功能和自感应功能于一体的智能功能水泥基复合材料；（2）基于自感知机理创新性地建立了电信号与力学参数之间的自感理论模型（即力-电本构模型），该模型不仅可以有效预测力-电本构关系，还可以识别损伤或裂缝，同时为开发不同敏感度的水泥基复合材料提供了重要的理论基础；（3）创新性地提出自感理论模型，可以方便以电阻变化规律表征材料的劣化程度，为材料劣化的监测提供了新的理论支撑。

图 1. 智能-功能水泥基复合材料的加固与自感知一体化概念图

图 2. 智能-功能水泥基复合材料自感理论模型原理图

撰稿：田 俊

一审：李春志   二审：高 峰   终审：兰善红