学术讲座— 利用无机类废弃物制备大型水利工程材料关键技术研究
发布者： 科研处 更新日期： 2023-03-21 访问次数： 212
讲座题目利用无机类废弃物制备大型水利工程材料关键技术研究
主办单位生态环境与城市建设学院
联合主办单位
讲 座 人高培伟讲 座人
职 称		正高主持人刘心中
讲座类型自然科学讲座对象全校师生时 间2023-03-24 08:00
地 点博学楼7号楼301室
讲
座
人
简
介		高培伟，先后在南京工业大学、清华大学和河海大学等高校学习，师从唐明述院士、冯乃谦教授和吴中如院士等。从工作至今，先后在济南大学复合材料所、清华大学土木与水利学院、河海大学土木交通学院、南京航空航天大学航空宇航学院及民航学院工作、访学和作博士后。主持国家“863”高新技术项目和国家自然科学基金各1项、参与国家“973”、国家重点研发计划课题、西部交通等重大课题各1项，参与南水北调、龙滩水利工程等特大工程2项，主持和参与省部级科研项目十几项。发表学术论文260余篇，其中SCI收录四十余篇，EI收录六十多篇，申请与授权国家发明专利三十项。中国硅酸盐学会混凝土与制品分会高性能专业委员会等委员，曾先后获得省部级奖励4次。江苏省“六大人才高峰”创新人才团队负责人、南京市六合英才、江苏省“六大人才高峰”高层次人才。
讲  座
主要内容		使用废弃混凝土、废旧橡胶、工业废渣、淤泥、尾矿等固体废弃物制备系列混凝土,系统研究其制备工艺、性能、微观结构、损伤机理和本构关系模型,形成橡胶再生混凝土技术、地聚合物混凝土技术和铅锌尾矿混凝土技术,并成功用于水利工程,取得显著的技术经济和社会效益。主要的科学技术要点如下: 1.研究了再生骨料和橡胶颗粒对橡胶再生混凝土性能的影响规律;通过扫描电镜和螺旋CT扫描技术观察了橡胶颗粒在再生混凝土内部的形貌与界面,分析其受力破坏机理。 2.采用正交试验法分析了四个配合比因素对钢纤维橡胶再生混凝土性能的影响规律;通过扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析钢纤维橡胶再生混凝土冻融破坏机制。橡胶颗粒缓解了冻融循环过程中的应力集中,钢纤维限制了微裂缝的扩展,有利于提高抗冻性能。 3.研究了橡胶颗粒、再生骨料及玄武岩纤维掺量对橡胶再生混凝土基本力学性能和抗冻性能的影响规律及机理;在橡胶再生混凝土单轴压缩过程的全应力-应变关系试验基础上,利用混凝土细观统计损伤理论分析橡胶混凝土、橡胶再生混凝土单轴压缩过程的细观损伤机制,建立橡胶再生混凝土的本构关系模型,提出适用的本构关系模型。 4.研究再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土基本性能的影响规律及作用机理,提出透水混凝土基本性能与再生骨料、橡胶颗粒掺量的关系模型。橡胶颗粒和再生骨料对透水混凝土整体的透水性能和基本力学性能起劣化作用,但橡胶颗粒可有效改善透水混凝土的韧性。 5.地聚合物混凝土具有较高的力学强度,较低的干缩,以及良好的抗冻、抗氯离子扩散、抗硫酸盐侵蚀、抗酸侵蚀、护筋等耐久性能,且不发生危害性的碱-骨料反应。压滤试验研究表明:地聚合物孔隙溶液中较低的K+、Na+离子浓度和pH值是地聚合物不发生危害性碱-骨料反应的主要原因。 6.使用X射线衍射、扫描电镜-能谱、红外光谱、核磁共振、压汞等先进技术分析了地聚合物的化学组成与微观结构,研究表明:地聚合物混凝土浆体更好的密实性、化学稳定的产物和独特的三维网络状结构是其具有优良耐久性能的原因。 7.地聚合物浆体对重金属均具有较好的固化效果,固化效率均大于99.8%。地聚合物混凝土浆体对重金属的固化机理包括化学结合、吸附和物理阻碍等三种作用。 8.对铅锌尾矿进行机械磨细,激发其活性,研究其水化产物和水化硬化机理;得到了铅锌尾矿粉替代高性能混凝土中的水泥、粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响规律。