近日，江南大学纺织科学与工程学院/针织技术教育部工程研究中心蒋高明教授研究团队将针织三维成形与加筋技术相结合，成功制备了一种能够浇水速硬的柔性加筋型经编间隔结构增强混凝土复合材料（水泥毯）并进行了关键技术研究，真正实现了水泥毯柔曲灵活与高强承载、轻便施工的有机统一。相关成果以“Mechanical performance of concrete canvas reinforced with insert-bar structures under quasi-static and impact loading”为论文标题在线发表在土木工程领域顶级期刊《Construction and Building Materials》。江南大学针织中心2023级博士研究生马晓涛为论文第一作者；江南大学针织中心马丕波教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（52373058, 11972172）、中央高校基本科研业务费（JUSRP62005）、江苏省高等学校重点学科建设项目（PAP）资助。

论文全文链接为：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133915。

文章概述

    水泥毯（CC）是采用干态水泥基胶凝粉料填充技术制成的经编间隔结构增强混凝土柔性复合材料，在浇水前可以像常规柔性织物一样任意变形、裁剪，施工时只需向织物表面洒水即可快速硬化一体成型（厚3-30mm），无需搅拌和模具使用。相较于传统混凝土材料及浆体搅拌型水泥基复合材料，CC具有节能环保、施工高效灵活等特性，特别适用于人力、时间和设备受限场合使用。目前已在欧美国家成功应用于各类民用和军用领域，如快速成型应急帐篷、道路修补、岸堤边坡防护、隧道涵洞保护、水下管道保护、沟渠内衬、家具与艺术品等方面。然而，CC在户外环境服役过程中易受到落石、冰雹撞击、车船碰撞等冲撞行为，当作为薄壁材料使用时抗冲击性能表现不佳，进而限制了其在军事掩体防护、桥墩防撞、桥梁承重等特殊场合的使用。如何在不影响CC整体柔曲轻薄特征并保证高施工效率的同时提高CC的承载能力，仍然是一个巨大的挑战。

    本项工作中，研究人员提出了以聚合物熔纺大直径单丝作为加强筋定型穿入织物间隔层的新策略，基于不同加筋关键参数进行了准静态顶破试验和低速冲击试验，分析评价了柔性加强筋的破坏形貌和增强效果，并阐明了相应增强机制。研究拓展了增强混凝土用经编间隔织物的结构设计思路，为进一步扩大针织三维结构材料在军民两用领域的应用奠定了理论基础。

图文导读

图1 柔性加筋型针织间隔织物结构设计示意图

图2 新型柔性加筋型经编间隔结构增强混凝土复合材料浇水前弯曲示意图

图3 不同加载速度下抗冲击性能对比结果