《礦物摻合料在高強混凝土中的作用機理》是依託清華大學，由閻培渝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：礦物摻合料在高強混凝土中的作用機理
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：閻培渝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在高強混凝土中使用的礦物摻合料的水化條件有兩個突出特點：水膠比低、早期水化溫度高。目前絕大部分關於礦物摻合料作用機理的研究採用了比較大的水膠比和標準養護條件（20℃），由此得出的結論並不適用於高強混凝土。此外，眾多針對礦物摻合料作用機理的研究採用的研究對象是淨漿和砂漿，而礦物摻合料在淨漿、砂漿和混凝土中的作用機理是有差異的。本項目基於高強混凝土的特點設定相應的水化硬化環境條件，探索比較精確地測定礦物摻合料反應程度的方法，綜合分析礦物摻合料在高強混凝土中所起的化學作用、物理填充作用；以及這些作用對水泥的水化過程、混凝土的孔和過渡區結構的影響，並將礦物摻合料所起的作用直接與高強混凝土的巨觀性能演變相聯繫，從中總結歸納出礦物摻合料在高強混凝土中的作用機理。為如何科學、高效地在高強混凝土中利用礦物摻合料提供建議。
結題摘要
以矽灰、不同細度的礦渣和粉煤灰，以及惰性摻合料石灰石粉或石英粉為研究對象，探討礦物摻合料在高強混凝土中的作用機理，包括礦物摻合料在不同養護溫度下活性的變化及其反應對混凝土水化溫升的貢獻, 水泥基複合膠凝材料在低水膠比、不同養護溫度條件下的水化動力學, 礦物摻合料在低水膠比、不同養護溫度下的化學和物理作用, 礦物摻合料對高強混凝土微結構和巨觀性能的影響, 不同養護溫度和細度對礦物摻合料在高強混凝土中作用機理的影響。 基於高強混凝土的特點設定了多種水化溫度條件，採用背散射電子圖像分析、化學結合水量和強度發展等方法，比較精確地測定了複合膠凝材料中的礦物摻合料的反應程度，建立了基於BSE圖像分析結果的表征礦物摻合料反應程度的方法；綜合分析了礦物摻合料在高強混凝土中所起的化學作用、物理填充作用；以及這些作用對複合膠凝材料的水化過程、混凝土中的孔隙特徵和過渡區結構的影響，並將礦物摻合料所起的作用與高強混凝土的巨觀性能演變相聯繫，從中總結歸納出礦物摻合料在高強混凝土中的作用機理，建立了複合膠凝材料在不同水化溫度下的水化動力學模型。基於粉體最緊密堆積理論，並考慮不同品種的礦物摻合料的化學活性，構建了複合膠凝材料。提出了複合膠凝材料組成最佳化原則，揭示了礦物摻合料對高強混凝土早期溫升的影響機理；提出了適合中國混凝土配合比和原材料的高強混凝土的徐變預測模型。研究成果為如何科學、高效地在高強混凝土中利用礦物摻合料提供了理論基礎和評價方法。 發表學術論文36篇，其中SCI收錄論文11篇；出版專著1本；獲得中國發明專利一項；主持編制國家標準一部；培養博士研究生2名、碩士研究生2名。部分研究成果“大摻量礦物摻合料在大體積混凝土中的作用機理及其工程套用”獲得2015年華夏建設科學技術獎一等獎。 研究成果已在深圳平安金融中心建設工程、北京國貿三期B階段建設工程和“中國尊”建設工程中套用，取得良好效果。C100混凝土千米高程泵送試驗成果被鑑定委員會認為“達到國際領先水平”。這些研究成果經過集成，作為“深圳平安金融中心結構施工關鍵技術研究與套用”的一部分，獲得2016年中建總公司科學技術獎一等獎（已公示）。
