水工混凝土纳米粒子结构参数多样性研究及性能调控

项目名称： 水工混凝土纳米粒子结构参数多样性研究及性能调控

项目编号： No.51379163

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 水利工程

项目作者： 何真

作者单位： 武汉大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 日趋复杂的胶凝材料体系与严酷的服役环境对现代水工混凝土提出了更高的性能设计要求，传统经验/半经验设计方法已凸显出其瓶颈；深刻认识并从混凝土最主要水化产物水化硅酸钙(C-S-H)获取调控信息是解决这一问题的关键。本项目从C-S-H基本结构出发，采用高精度物相结构综合分析技术和基于自由体系的分子动力学模拟，研究不同胶凝材料体系、温度、龄期及服役环境下C-S-H组成与结构稳定性；采用XPS和ToF-SIMS联动、AFM等手段研究C-S-H粒子表面特性和颗粒间相互作用，揭示C-S-H粒子簇生长动力特性与规律，发现纳米尺度上结构与性能调控的关键信息；同时，采用微观成像与Matlab、Comsol软件研究分析水在C-S-H粒子中的动力学特性，为从本质认识混凝土收缩开裂机制提供定量描述；最后，尝试多种基于C-S-H结构特征信息的混凝土性能调控方法，为减少混凝土碳足迹和提升混凝土性能提供理论指导。

中文关键词： 水工混凝土；水化硅酸钙；纳米粒子；微结构；调控

英文摘要： The morden concrete for hydraulic structural use is facing challenge because of the high demand for design performance,the severe working conditions and the complicated material systems. The empirical or semi-empirical based classical design approaches ap

英文关键词： hydraulic structure concrete；C-S-H；nanoparticles；microstructure；performance