《基於應力誘導的水泥石微結構形成機理與調控技術》是依託武漢理工大學，由王發洲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於應力誘導的水泥石微結構形成機理與調控技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王發洲
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現代水泥基材料的突出特點是強度高、水膠比低、水泥細度大、初凝與終凝的間隔短，水泥漿體初始微結構的形成速度快，材料內部應力集中的不均衡問題突出，從而使得水泥石微結構易產生原生缺陷（裂縫、孔隙），造成材料的一些性能特別是耐久性下降。本項目依據膠凝材料學與細觀力學原理，運用細觀力學分析，並結合水化硬化過程分析和數值模擬技術相結合的系統性研究方法，綜合分析水泥石微結構形成過程的應力產生、分布及其演化規律；提出並探明基於應力誘導的水泥石微結構裂縫形成機理，為高性能水泥基材料設計提供理論指導；提出通過引入誘導介質調整水泥石微結構形成過程中的應力分布和控制應力均衡發展，並可對界面裂縫實施原位自修復的系統技術方法，為優質水泥石微結構的形成提供關鍵技術支撐。本項目對豐富和完善高性能水泥基材料的科學設計與製備理論，提高水泥混凝土的綜合性能和延長生命周期，節約資源能源具有重要意義。
結題摘要
現代水泥基材料的突出特點是強度高、水膠比低、水泥細度大、初凝與終凝的間隔短，水泥漿體初始微結構的形成速度快，材料內部應力集中的不均衡問題突出，從而使得水泥石微結構易產生原生缺陷（裂縫、孔隙），造成材料的一些性能特別是耐久性下降。 本項目依據膠凝材料學與細觀力學原理，提出了評估水泥石微結構發展與界面原生缺陷形成的新方法，實現水泥石微結構發展過程與裂縫形成、發展過程的連續、直觀表征；結合數值模擬技術，闡釋水泥石微結構形成過程的應力產生、分布及其演化規律；提出基於應力誘導的水泥石微結構裂縫形成機理，為高性能水泥基材料設計提供理論指導。 引入表面光滑、質地堅硬、早期活性程度低、後期具有較高水化活性的粉煤灰作為誘導介質，通過調整水泥石微結構形成過程中的應力分布和控制應力均衡發展，並對界面裂縫實施原位自修復的系統技術方法，為優質水泥石微結構的形成提供關鍵技術支撐；提出一種評估水泥石微結構界面裂縫修復技術效果的方法，構建了基於微-細觀力學模型的水泥石破壞機理分析與裂縫癒合模型，在此基礎上掌握了基於水泥石水化微環境構建的界面裂縫原位修復增強技術，提高誘導介質的原位癒合能力。 掌握基於本技術原理的內養護大摻量粉煤灰及吸水膨脹樹脂集料混凝土兩類高性能混凝土設計製備技術，解決大摻量粉煤灰混凝土存在的早期強度低、養護依賴性大等問題，突破遠海島礁工程面臨的陸基原材料缺乏、運輸成本高昂等瓶頸。 本項目對豐富和完善高性能水泥基材料的科學設計與製備理論，提高水泥混凝土的綜合性能和延長生命周期，節約資源能源具有重要意義。
