《苝四甲酸酐誘導調控水泥漿體微結構形成機理研究》是依託武漢理工大學，由張文芹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：苝四甲酸酐誘導調控水泥漿體微結構形成機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張文芹
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
嚴酷環境下混凝土材料的套用對混凝土的韌性、抗滲性以及耐腐蝕性提出了更高的要求。由於苝四甲酸酐（PAT）分子結構具有高度共軛稠環平面結構，且兩端在鹼性環境下呈現高活性位點，能與水泥水化產物鍵合連線，形成有機增韌、栓塞堵孔的最佳化混凝土微結構。項目擬將其引入混凝土，通過實驗結合第一性原理及分子動力學方法模擬研究水泥基膠凝體系中PAT與C-S-H凝膠的化學鍵合作用，探明PAT的活性位點以及共軛稠環結構對C-S-H凝膠的微結構以及其熱力學穩定性的影響機制；研究PAT形成的類羧酸鈣物質對水泥膠凝漿體孔結構的改善作用，揭示PAT對水泥膠凝漿體抗滲改善機理，探明PAT對混凝土的抗滲、增韌機理，建立PAT調控混凝土微結構與巨觀性能相關性模型，為嚴酷環境下長壽命混凝土的設計與製備提供指導。
結題摘要
隨著國家對西部、海洋的大力開發，西部、海洋等嚴酷的環境對混凝土的 耐久性，例如抗滲、韌性以及耐腐蝕性等方面，提出了更高的要求。本項目利用苝四甲酸酐（PAT）分子結構高度共軛稠環的平面結構，且兩端在鹼性環境下呈現高活性位點，能與水泥水化產物鍵合連線的特點，研究了PAT對水泥漿體中水化產物生長行為以及結構的影響，發現PAT對水泥工作性能影響較大，通過PAT鈣化反應後能夠很好解決這一問題，並在混凝土中形成納米栓塞效應，提高混凝土的抗滲性。項目還研究了PAT與內養護劑對蒸養混凝土的雙重作用。內養護劑能夠有效促進蒸養混凝土中未水化水泥的水化，提升水化程度，從根本上激發了蒸養混凝土自身的修復能力，增加了基體的密實性，改善孔隙結構，而PAT的納米栓塞效果，能更好的改善混凝土的空隙結構。隨著齡期的增長，內養護蒸養混凝土的強度持續增加，以毛細吸水率及氯離子滲透係數表征蒸養混凝土的抗滲性能有效提升，體積穩定性更好。在探明內養護對蒸養混凝土熱損傷改善的機理及性能研究的基礎上，將內養護技術用於深茂鐵路小鳥天堂段高強高韌性超薄混凝土聲屏障材料設計中。
