成果简介

应用场景

我国“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐，引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力。基于节约资源和保护环境的国家重大需求，建筑业的可持续发展急需低能耗高环保建筑材料的探索与研发。现阶段硅酸盐水泥的生产在消耗能源的同时也带来了大量的碳排放量，地聚物以来源广泛的工业固废为原材料，生产过程中碳排放少且固存了工业固废的碳。另外，地聚物具有优良的力学和耐久性能,是普通硅酸盐水泥基材料的最佳替代物之一，是绿色环保的高科技建筑材料。

主要解决的问题

虽然地质物混凝土具有广阔的应用前景，但目前国内外学者对该材料的基础研究尚不能满足工程实际的需求。鉴于我国大部分国土处于冻融循环的严寒区域，通过模拟疲劳-冻融耦合作用的实际工程条件，对地聚物混凝土的疲劳损伤机理、冻融破坏机理和耦合作用劣化机理进行系统研究，解决工程应用中面临的核心问题，早日实现该绿色建筑材料的推广应用，满足日益增长的建筑材料需求和有限的自然资源之间的矛盾。此外，疲劳-冻融耦合作用下地聚物混凝土静动态统一本构关系的研究可以为土木工程结构全寿命周期设计提供理论和数据支持，提升结构运营安全，降低结构运营成本。

技术要点

（1）结合现有普通硅酸盐混凝土疲劳破坏机理，本项目分析疲劳荷载作用下地聚物混凝土抗压强度疲劳损失、应力-应变曲线关系和微观结构变化规律，明确疲劳荷载作用下地聚物混凝土损伤机理，建立地聚物混凝土疲劳荷载损伤本构关系。

（2）研究冻融循环作用下地聚物混凝土宏观的力学性能、质量变化损失规律，结合先进的材料微观试验技术观察的细观结构变化及水分迁移路径规律，宏观性能与微观结构变化相结合，揭示地聚物混凝土冻融破坏机理并地聚物混凝土冻融破坏本构模型。

（3）创新性地研究疲劳次数和冻融次数及疲劳与冻融损伤叠加效应对地聚物混凝土静、动态力学性能的影响规律，得到疲劳-冻融耦合作用下地聚物混凝土劣化机理。在疲劳损伤本构模型和冻融破坏本构模型基础上，建立疲劳荷载与冻融循环耦合作用下地聚物混凝土静动态统一本构方程。

应用成效

目前该项技术仍处于实验室研究阶段，尚未推广使用。

适用范围

新建结构混凝土。

联系人：孟庆焕

联系电话：0451-82190721

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