风沙咋从破坏王变基建文保天然助手　最新研究揭秘

原标题：新研究表明：风沙对混凝土表面适度磨蚀能提升CFRP的加固效果

新甘肃客户端兰州讯（新甘肃·甘肃日报记者　吴涵）记者从中国科学院西北生态环境资源研究院获悉，记者从中国科学院西北生态环境资源研究院获悉，由西北研究院干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室柳本立研究员和兰州交通大学土木工程学院张凯副教授团队合作完成的一项研究显示，风沙对混凝土表面的适度磨蚀，反而能显著提升碳纤维复合材料（CFRP）的加固效果。更关键的是，研究首次实现了环境条件与界面性能的定量关联。这意味着，未来工程师可以根据风沙强度，精准预测材料的承载能力。该成果不仅为风沙地区基建、文物保护等提供全新理论依据，也让“破坏王”风沙有了成为“天然助手”的可能。

传统研究多关注理想平整界面，而科研团队通过模拟不同风沙环境，结合力学测试与微观分析，首次从力学角度揭示了“适度磨蚀可形成有利锚固形貌”的机理。原来，风沙磨蚀能够去除混凝土表层松散水泥浆体，形成微小锚固坑，从而增强加固材料的机械咬合力。

数据表明，风沙的磨蚀增加了混凝土表面的粗糙度，提升了CFRP-混凝土的界面极限承载力，相较于未磨试件，最高提升可达31%。当磨蚀时间为8分钟时，CFRP-风沙磨蚀混凝土试件的界面粘结性能达到最优，其峰值应变、局部最大应力和有效粘结长度分别提升了22%、28%和15.9%。研究还发现，当风沙攻角从30°增大到120°时，锚固坑形态发生转变，界面粘结性会随之持续增长。

风沙磨蚀混凝土模拟实验过程

该成果发表在国际工程领域权威期刊《复合材料B：工程》上，得到国家自然科学基金和甘肃省重点研发计划资助。

（新甘肃）