导电混凝土在寒冷与硫酸盐-氯盐腐蚀环境下的长期稳定性研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11772164
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0814.极端条件下材料与结构力学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The damage in conductive concrete may be induced by corrosion chloride ions and sulfate ions, freezing and thawing cycle, as well as alternation of wetting - dry in serious corrosion environment. Such a damage may not only lead to the degradation of mechanical properties, but also affect the long-term stability of conductive behavior. Based on the correlation between damage evolution and variation of potential barrier among conductive inclusions, the effect of damage due to serious environment on the resistivity of conductive concrete is investigated, and a new high-strength concrete with long-term stability in serious corrosion environment is designed. First, the serious environment is simulated by designing corrosion system, such as corrosion by solution, freezing and thawing cycle, as well as alternation of wetting - dry, and go and return in following a circle. The damage evolution and resistivity variation of conductive concrete is detected by ultrasonic technique and electrical measuring method. Secondly, the nucleation mechanism and growth behavior of micro-cracks of the material in serious environment is theoretically analyzed, and the relation between speed of damage evolution and chemical reaction rate is established. Thirdly, the damage of conductive net caused by micro-cracks is investigated, and a new model for describing the relation between damage induced by serious environment and resistivity variation is proposed. Based on experimental study and theoretical analysis, a new conductive concrete is finally designed by adding some suitable mineral additions and water reducer, such a high-strength concrete possesses long-term stability in serious corrosion environment.
导电混凝土因氯盐和硫酸盐的侵蚀、冻胀和干缩等因素共同作用而产生损伤,它既导致导电混凝土的力学性能的劣化,又影响其电学性能的长期稳定性。本项目以损伤演化与导电相之间势垒增加之间的关联关系为研究的基本出发点,探究环境所致损伤对导电混凝土电阻率的影响机理,开展具有长期稳定性的导电混凝土的材料改性设计。首先采用模拟严酷腐蚀环境,设计溶液侵蚀-冻融循环-干湿交替的腐蚀制度,开展导电混凝土损伤演化和导电性能衰变的实验研究;其次从理论上研究在严酷环境下损伤的成核机理和长大规律,探究统计损伤速度与化学反应速率之间的关联关系;然后探讨损伤如何导破坏导电混凝土内部的导电网络,由此建立环境所致损伤-电阻率变化模型。在实验研究和理论建模分析的基础上,通过对导电混凝土材料体系添加合适的矿物掺和料和减水剂的方法,研制在严酷环境下具有长期稳定性的高强导电混凝土。

结项摘要

在寒冷与硫酸盐腐蚀的严酷环境下,导电混凝土,无论是作为融冰化学功能材料,还是用于传感器的机敏材料,都存在长期使用的性能稳定性问题。本项目针对性地开展了三方面的研究:1)冻融循环下材料稳定性的研究。揭示了导电混凝土在冻融循环下电阻增加的机理;建立了基于冻融循环次数的电阻率演化模型;发现了压阻稳定性与冻融循环次数近似服从指数衰减规律。2)基于损伤力学的氯离子传输力学-化学理论体系的研究。提出了一种考虑化学反应、物理吸附、持续水化作用和损伤演化的氯离子快速迁移测试理论模型,揭示了在混凝土中基于损伤力学的氯离子传输机理,建立了侵蚀性离子传输的化学—力学耦合理论3)材料配方的优化设计。设计了在导电混凝土中复掺不同比例的粉煤灰和硅灰,分别研究导电混凝土在硫酸盐腐蚀、硫酸盐腐蚀和干湿交替的耦合作用、冻融循环三种环境下的抗腐蚀能力,据此,选出了较优的粉煤灰和硅灰的配合比结果。项目研究成果对于导电混凝土的材料设计与分析有重要的指导作用。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Research on the resistivity attenuation law of cementitious conductive composites induced by stress relaxation
应力松弛引起的水泥基导电复合材料电阻率衰减规律研究
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2019.02.075
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
    Acta mechanica solida sinica
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    丁辉;陈建康
  • 通讯作者:
    陈建康
Damage Layer Evolution of a Breakwater Under Seawater Attack: Testing and Modeling
海水攻击下防波堤的损伤层演变:测试和建模
  • DOI:
    10.1007/s10338-019-00122-6
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    Acta Mechanica Solida Sinica
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    仓盛;杨翼展;陈建康
  • 通讯作者:
    陈建康
A Statistical Evolution Model of Concrete Damage Induced by Seawater Corrosion.
海水腐蚀混凝土损伤统计演化模型
  • DOI:
    10.3390/ma14041007
  • 发表时间:
    2021-02-20
  • 期刊:
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lv H;Chen J;Lu C
  • 通讯作者:
    Lu C
Coupling effect of corrosion damage on chloride ions diffusion in cement based materials
水泥基材料中腐蚀损伤对氯离子扩散的耦合效应
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2020.118225
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Construction and Building Materials
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    徐辉;陈建康
  • 通讯作者:
    陈建康
导电混凝土传感器的热变形与机敏性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    固体力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孔祥东;陈建康
  • 通讯作者:
    陈建康

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  • 通讯作者:
    吴景慧
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    宋慧

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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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