《C-S-H簇粘聚力的量測與表征方法研究》是依託武漢大學，由何真擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：C-S-H簇粘聚力的量測與表征方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何真
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在水泥基材料低尺度研究領域，C-S-H作為膠凝漿體的重要組分備受關注，其微結構與粘聚力是創建現代混凝土本構關係的核心問題。由於普通原子力顯微鏡(AFM)在成像解析度上的局限，以及水泥基材料中多個力學相相互交織，形成非常複雜的微結構特徵，使得低尺度下的細節分析受到很大限制。本項目主要涉及AFM解析度、C-S-H簇單一力學相以及粘聚力表征三個關鍵問題，在本領域率先開展AFM探針針尖材質/形狀/尺寸最佳化、針尖C-S-H功能化修飾以及量測環境選擇等全方位針對消減干擾力的基礎研究，通過粘聚力的理論分析與試驗、AFM退針脫離點應力值與斷裂鍵關係、單一力學相與統計方法等一系列研究，提出C-S-H簇粘聚力的量測、計算與數值表征方法；同時，為處理大量粘聚力的量測數據，編制一套具有自主智慧財產權的C-S-H簇粘聚力計算分析軟體。這項研究將為混凝土微結構力學模型及新的本構關係的建立奠定理論與實驗基礎。
結題摘要
在水泥基材料低尺度研究領域，C-S-H作為膠凝漿體的重要組分備受關注，其微結構與粘聚力是創建現代混凝土本構關係的核心問題。本項目主要涉及原子力顯微鏡（AFM）制樣方法、C-S-H簇單一力學相以及粘聚力表征三個關鍵問題，同時在原計畫的基礎上增加了不同水化環境下C-S-H簇微結構的探討。通過對比選擇確定了無損磨拋處理法是一種最為適合硬化水泥基材料C-S-H表面形貌和微觀力學特性研究的制樣方法；通過粘聚力的理論分析與試驗、AFM退針脫離點應力值與斷裂鍵關係、單一力學相與統計方法等一系列研究，提出了C-S-H簇粘聚力的量測、計算與數值表征方法；基於AFM分析，得到了單礦C3S水化漿體中C-S-H表面形貌、顆粒堆聚結構以及針尖與C-S-H簇表面的作用力，以及粉煤灰、礦渣等礦物摻合料對水化相C-S-H表面形貌和粘聚力的影響；結合核磁共振（NMR）和去卷積技術揭示了C-S-H納米結構；並採用XRD衍射、TG-DTA分析以及IR技術，考察了不同水化環境下單礦物水化相的組成與結構，支持了AFM研究結論。本項目的研究成果將為混凝土微觀結構力學模型及新的本構關係的建立奠定理論與實驗基礎。本項目共發表相關學術論文17篇，其中SCI/EI收錄論文8篇，核心期刊5篇，另外，參加國際會議5次，發表論文4篇。獲得國家發明專利2項。
