矿物掺合料-超高韧性水泥基复合材料自愈合优化设计与行为及机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51508329
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E08.建筑与土木工程
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Cracking of hardened cementitious materials is the main cause upon its mechanics and durability degradation, and it is very difficult for traditional concrete with above millimeter crack width to realize self-healing. It is the urgent requirement of social sustainability development to explore a new cementitious material with minimum crack width which is beneficial to self-healing. This research aims to determine the key technical parameters by scientific selection mineral admixture, and to study the healing behavior under cyclic tensile damage and water, gas permeability test, then mineral admixture-engineered cementitious composites capable of robust self-healing functionality will be optimally designed. Using its unique tighter microcrack property combined with low water-binder ratio and pozzolanic effect of mineral admixture to realize effective self-healing potential are put forward. Using advanced testing techniques, in-situ continuous imaging of self-healing processes, and evolvement law of healing products and internal structure in multi-scale, especially accurate quantitative the intrinsic mechanical properties for each phase in micro/nano scale will be investigated. The purpose of the research is to reveal the effect of unhydrated cement and mineral admixture on self-healing, then the self-healing mechanisms in microscopic and submicroscopic levels will be clarified. This study opens a new technological approach for crack control and durability of cementitious materials.
硬化体开裂是导致水泥基材料力学及耐久性能劣化的主要原因,传统混凝土毫米级以上宽度的裂缝难于实现自身愈合。研究既能最大程度地降低裂缝宽度,又有助于自身愈合的新型水泥基材料是社会可持续发展的迫切需求。本课题拟通过科学选择利用矿物掺合料,确定关键技术参数,深入研究往复拉伸荷载及水、气等介质渗透作用下的自愈合行为,优化设计具有自愈合特性的矿物掺合料-超高韧性水泥基复合材料,提出利用矿物掺合料的二次水化效应及低水胶比和其所独具的更加紧密细小的多裂缝以实现水泥基材料良好自愈合特性的研究;联合采用现代先进测试技术,原位连续成像表征裂缝的自愈合过程,多尺度研究裂缝自愈合产物的演变规律及内部结构,尤其是从微纳米尺度上准确定量体系中各物相的本征力学性能,旨在阐明未水化水泥及矿物掺合料颗粒在自愈合过程中的影响作用,从微观、亚微观层次系统揭示自愈合行为及机制,为水泥基材料的裂缝控制和耐久性改善开辟新的技术途径。

结项摘要

水泥基材料的开裂一直是建筑工程界和学术界关注的焦点问题,传统混凝土毫米级以上宽度的裂缝难于实现自身愈合。矿物掺合料-ECC(MA-ECC)紧密细小的多裂缝特性不仅有助于裂缝自愈合的发生,有效地提高材料的使用性能和耐久性,而且为固体废弃物的资源化利用及水泥工业的可持续发展开辟了新的途径。本项目利用当地矿物掺合料原料,成功制备出了裂缝宽度更加微小、更有利于裂缝自身愈合的MA-ECC体系,完成了相关的设计理论,得到了关键技术参数。研究了国产PVA纤维对ECC性能的影响,进一步降低了成本及实现原材料的本土化,所制备的MA-ECC体系可实现裂缝宽度进一步降低、力学性能良好、结构更加致密。探究了粉煤灰细度及化学成分对ECC性能的影响,研究了带缝ECC在不同环境下的自愈合性能,为其耐久性提供理论依据。利用先进的测试技术,实现了对MA-ECC体系中裂缝自愈合过程的原位连续成像表征,阐明了自愈合产物的物相演变规律及体系的微纳结构,从微观、亚微观层次系统揭示了裂缝自愈合的行为及机制,对实现MA-ECC在实际工程中安全有效的应用目标具有重要的理论意义。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(6)
粉煤灰细度对超高韧性水泥基复合材料性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    材料科学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阚黎黎
  • 通讯作者:
    阚黎黎
用纳米压痕技术表征超高韧性水泥基复合材料(ECC)的裂缝自愈合特性
  • DOI:
    10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.03.012
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    材料科学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阚黎黎;曹号;盛昊煜;朱瑨;王明智;徐超
  • 通讯作者:
    徐超
不同环境对超高韧性水泥基复合材料裂缝自愈合的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    水资源与水工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阚黎黎
  • 通讯作者:
    阚黎黎
高延性纤维增强偏高岭土-粉煤灰基地聚合物在不同环境下的自愈合性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    复合材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阚黎黎
  • 通讯作者:
    阚黎黎
高延性偏高岭土-粉煤灰基地聚合物的制备及拉伸性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    建筑材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阚黎黎
  • 通讯作者:
    阚黎黎

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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