創新噴塗混凝土技術：橋樑修復的新革命

根據美國道路運輸建設者協會的資料，全美有超過4萬座橋樑被評為結構缺陷，另有高達22.1萬座橋樑需要修復。面對這一龐大的挑戰，佛羅裡達國際大學（FIU）的研究團隊開發出一套創新系統，有望在橋樑修復領域發揮關鍵作用。

這套系統的核心是噴塗超高效能混凝土（UHPC）。這種混凝土不僅能夠修補牆壁、修復管道和恢復排水涵洞，更能使這些結構比原先更加堅固。UHPC的強度是普通混凝土的數倍，且具有更優異的防水效能。儘管UHPC問世已有約30年，但其在美國的應用一直受限，主要原因是成本過高。

FIU土木工程教授Atorod Azizinamini表示：「UHPC的使用成本一直很高，主要是因為市場上的產品多為商業版本。然而，即使是非常薄的UHPC層，也能大幅提升結構強度並提供防水保護。」他進一步指出：「我們開發出一種價格實惠的UHPC，並設計了一套噴塗系統。這可能成為快速高效修復或升級結構缺陷橋樑的重要工具。」

FIU研發的UHPC每立方碼成本約為500美元，遠低於市場上許多同類產品。由於只需噴塗薄層，整體成本對許多工程專案來說是可負擔的。這套系統透過噴嘴將混凝土噴塗到表面，類似於噴漆的方式。這些薄層可以逐層疊加，且其輕質特性不會顯著增加結構重量。

去年，Azizinamini的團隊在維吉尼亞州的一座橋樑上應用了這項技術。維吉尼亞州交通部工程師Sam Fallaha表示：「我們邀請FIU團隊來維吉尼亞，是因為這裡的橋臺牆因除冰鹽的使用而出現腐蝕問題。這項技術的優勢在於，它能夠輕鬆地在垂直表面噴塗薄層，為寒冷氣候下的類似問題提供持久的解決方案。」

這項技術在美國尚屬首次應用。FIU研究團隊計劃將其商業化，並培訓更多工程師和建築商使用這套系統。Azizinamini實驗室的博士生Morgan Dickinson表示：「就像使用熱熔膠槍時容易遇到噴嘴堵塞的問題一樣，我們的UHPC系統也需要正確的清潔方法。幸運的是，我們看到越來越多人對學習和使用這套系統表現出濃厚興趣。」

美國領先的商業混凝土承包商Baker Construction的副總裁Kia Hajifathalian認為，FIU的系統為在全國範圍內推廣UHPC的優勢提供了一種實用方法。他表示：「這不僅是實驗室中的研究，而是能夠大規模應用於建築和橋樑修復的技術。」他同時指出，這套系統還需要進一步測試其與其他建築要素的相容性，例如油漆和建築美學，但目前已展現出巨大的潛力。

Hajifathalian補充道：「混凝土承包商最擔心的問題是，澆築混凝土後測試發現其強度不如預期，因為某些意外情況發生了。FIU的預包裝系統能夠確保品質控制，這點非常重要。」

結合價格實惠、易於使用和增強耐久性等優勢，FIU的創新技術有望將全美結構缺陷的橋樑轉變為更堅固、更持久的資產。