说起建筑材料就不得不提混凝土，混凝土是目前用量最大的建筑材料，具有廉价和广泛适应性等优点，却也存在韧性差、易开裂等问题。因此，如何应对混凝土开裂，一直是国内外学者研究的重点之一。

荷兰代尔夫特理工大学教授埃里克·施兰根（Erik Schlangen）就是专门从事准脆性材料（如混凝土）断裂力学、耐久性力学、自愈合水泥及沥青混凝土设计方面的专家。他开发了模拟断裂行为的格构模型（Lattice Model），并拥有自愈合混凝土的多项专利。这些专利赋予了混凝土自愈合功能，为提高混凝土耐久性、延长建筑物使用寿命贡献了力量。

见到埃里克·施兰根是在第二届建筑3D打印国际会议上。面对记者的采访，高大、阳光的埃里克·施兰根绅士而热情。

埃里克·施兰根是荷兰代尔夫特理工大学（Delft University of Technology）土木工程与地球科学学院微观力学实验室主任，对于混凝土开裂问题有着深刻认识。他表示，混凝土是准脆性材料，开裂问题很难避免。如果裂缝不能及时修复，不仅会影响材料的正常使用，而且可能影响整个结构的安全性。开裂后，二氧化碳、氯离子等有害物质会通过裂缝侵入混凝土内部，导致混凝土碳化、钢筋锈蚀，由此引发一系列耐久性问题。自愈合技术可有效解决混凝土开裂引发的耐久性问题。

“目前，我们的主要工作就是通过在混凝土里添加细菌，实现混凝土的自愈合。细菌在加入初期以孢子的形式存在，是不活跃的。混凝土开裂后，水进入结构内部，激活细菌。生长过程中，细菌排泄碳酸钙，逐渐填充裂缝。”埃里克·施兰根说，“我们这项技术研发始于2006年，目前已从研发阶段走到了应用阶段。这项技术特别适用于经常渗水，且很难修复的地方，如水库、隧道、地下室、停车场等都非常适合自愈合细菌混凝土的应用。除此之外,自愈合细菌混凝土的使用也很方便,只需在拌制混凝土时将细菌孢子和它们的‘粮食’添加到混凝土原材料中。自愈合混凝土的使用不仅可以延长结构的使用寿命,而且可以节省大笔维修费用。”

埃里克·施兰根除开创了自愈合细菌混凝土的研究外，还利用电磁感应加热技术发明了自愈合沥青混凝土。谈到自愈合沥青混凝土的研发，他说，这一技术是在排水降噪多孔沥青混凝土的基础上研发的。传统沥青混凝土路面下雨天容易积水，且车辆在沥青路上行驶噪音很大。多孔沥青混凝土的孔隙率较高,利于雨天排水,也可大大降低行车噪音。但由此带来的问题是这种路面在重载交通下容易老化、破损。利用电磁感应加热技术可实现沥青的“热自愈”效果，并制备出自愈合沥青混凝土。

而所谓“热自愈”，就是在铺设沥青混凝土时，加入细小的金属丝。当沥青出现老化，在沥青混凝土表面施加特定频率的电磁加热金属丝，进而将热传导给老化的沥青，沥青变软，裂缝愈合，最终实现沥青混凝土的“热自愈”。实际应用中，可将电磁加热装置安装到特制工程车辆上，车辆在路面上行驶过程中可对沥青混凝土进行加热。自愈合沥青混凝土一般多用于荷载大、刹车加速频繁及摩擦大的路面，这些路面老化、损坏现象严重。一般情况下，每隔3年到4年，对沥青混凝土路面加热自修复一次，可使路面寿命延长两倍以上。“目前，荷兰已经有14条公路使用了自愈合沥青混凝土，效果明显。”埃里克·施兰根说。

除了赋予沥青混凝土自愈合功能，荷兰代尔夫特理工大学近期发明了一种可以给汽车充电的沥青混凝土。埃里克·施兰根说：“给汽车充电是利用电磁感应技术，在沥青路面内部铺设线圈，线圈即可以用来加热沥青混凝土内部金属丝，实现自愈合功能，也可以在改变电磁的频率后给汽车充电，适用于停车场、十字路口等经常停车的地方。荷兰代尔夫特理工大学电气工程、数学和计算机科学学院科研人员正在开展沥青混凝土汽车充电技术研究，并已将该技术用于公交车站，为公交车充电。”

对于下一步的工作重心，埃里克·施兰根说，混凝土自愈合技术研发本身已经成熟，下一步的工作重点会放到应用方面，需要解决自愈合技术与具体应用场景的匹配性及使用成本等问题。3D打印技术为降低自愈合混凝土成本提供了一种途径。利用3D打印技术可仅打印最外层，并集成其他先进的技术，除自愈合外，可以植入智能传感器监测材料性能。外层材料用量少，不会对整体造价造成太大的影响。由于外层材料性能优异，能很好的保护内部结构，内部结构就可以采用强度稍差、成本低的混凝土，例如可使用工业废弃物制备混凝土。这样不仅可以提高建筑物整体性能、降低成本，还可以实现建筑物的可持续发展。

目前，埃里克·施兰根与深圳大学、东南大学、武汉理工大学等国内大学已有很多技术方面的合作。在工程应用方面，埃里克·施兰根表示，未来将会进一步加强与中国的合作，希望在不久的将来能有更多的自愈合混凝土项目在中国落地。