《基於微結構的混凝土材料傳輸特性及本構關係》是依託東南大學，由張雲升擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於微結構的混凝土材料傳輸特性及本構關係
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張雲升
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
環境介質(氣、液、離子)通過不同尺度孔隙或缺陷進入到砼內部引起破壞是導致材料耐久性退化的核心問題。本項目以摻礦物摻合料的砼材料為研究對象，綜合運用X-CT、AFM、納米壓痕、BSE、MIP等多種微細觀測試方法對砼各尺度範圍內的組成和微觀結構進行測試與表征；在此基礎上利用水泥水化動力學理論和顆粒隨機分布模型，通過計算機模擬和圖像處理技術對砼材料的微結構形成過程進行數值仿真和三維(3D)重構；然後通過多孔介質力學、熱動力學、反應動力學、表面吸附等方法，從影響介質傳輸性能的最小代表體元(C-S-H )的納米尺度凝膠孔出發，深入研究影響傳輸性能的孔結構、界面過渡區以及環境條件和介質固化，建立材料傳輸性能從微觀(nm)到細觀(um)再到巨觀(mm)的多尺度過渡方法，給出基於微結構的砼材料多尺度傳輸本構模型。為實現砼材料的微結構與傳輸性能一體化協同設計奠定科學的基礎，研究具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
環境介質(氣、液、離子)通過不同尺度孔隙或缺陷進入到混凝土內部引起破壞是導致材料耐久性退化的核心問題。本項目以摻礦物摻合料的現代混凝土材料為研究對象，綜合運用多種微細觀方法定量測試和表征了各種傳輸通道的種類、數量、形貌及空間分布。在此基礎上利用水泥水化動力學理論和顆粒隨機分布模型，通過計算機模擬和圖像處理技術對混凝土材料的微結構形成過程進行數值仿真和三維(3D)重構。利用多孔介質力學、熱動力學、反應動力學、表面吸附等方法，深入研究了影響傳輸性能的各尺度孔、環境條件和介質固化。通過理論分析、實驗測試和計算機模擬相結合，從影響介質傳輸的最小代表體元 (C-S-H )的納米尺度凝膠孔出發，利用多尺度過渡法進入到含有微米尺度毛細孔的水泥基漿體，進而再過渡到含有界面過渡區的砂漿和混凝，從而建立了現代混凝土材料多尺度傳輸本構模型。為實現混凝土材料的微結構與傳輸性能一體化協同設計奠定科學的基礎，研究具有重要的理論意義和實用價值。
