成果名称: 再生-超高性能混凝土材料及构件性能研究与应用
完成单位: 广州大学,仲恺农业工程学院,珠海春禾新材料研究院有限公司,中山市东峻混凝土有限公司
主要人员: 焦楚杰,李松,梅超,樊耀虎,何松松,郭伟,戴前天,陈宏伟,韩金龙,陈雪非,苗连娟,高仁辉,舒修远
介绍:

    本项目由广州大学牵头,从2010年开始在国家自然科学基金项目、住建部科研开发项目和广州市“羊城学者”等项目的资助下,开展了R- UHPC相关基础理论和关键技术的研发工作。经历了12年的研究与技术攻关,取得了一系列的重大研究成果,实现了研究成果转化。

    项目的主要技术内容: (1) 构建了性价比优化的R- UHPC配合比设计模型。以性价比优化为目标,通过研究再生微粉最佳取代率探讨R- UHPC工作性能与强度较优组合;在强度与工作性能较好配合比研究基础上,修正胶水比、砂率和外加剂用量等公式,基于遗传算法误差反馈和粒子群算法极值寻优训练,获取性价比优化并符合相应规范要求的配合比模型,该配合比模型的建立提升了预拌超高性能混凝土行业的技术水平和智能化水平,增强了企业竞争力,具有较强的经济效益和社会效益。 (2) 建立了R- UHPC在受压工况下材料本构模型。在准静态方面,基于准静态单轴受压应力-应变曲线的特点,建立了含两参数的R- UHPC的单轴受压本构模型。在动态方面,一是建立了R- UHPC的应变率本构方程,方程中通过四参数反应材料峰值应力、弹性模量、韧性及应变率敏感性;二是结合R- UHPC试验过程中的应变率相关性、动态损伤特性,以及近似恒应变率,推导出了动态分形损伤演化的R- UHPC动态损伤本构方程。 (3) 建立了R- UHPC多重界面重构结构模型。在已有的静态和动态本构模型之上,探讨了R- UHPC多重界面重构结构模型,多尺度研判和论证R- UHPC工程应用的可行性,直观地揭示了R- UHPC性能劣化机理,进一步提升了R- UHPC性能和完善了R- UHPC基础理论。 (4) 基于理论分析和实验研究,以工程设计、施工和使用完善了R- UHPC的配方模型设计与力学性能探讨,在此前提条件下,将R- UHPC灌注于钢管之中形成钢管R- UHPC柱,推导建立了短柱承载力模型和中长柱、长柱承载力模型,为R- UHPC应用于土木工程、交通工程等领域,创造显著的经济效益和社会效益打下基础。

     本项目研究成果为R- UHPC制备、性能设计、实践应用提供理论基础和技术支撑,具有显著的技术创新性,推动了我国R- UHPC技术的进步。已获知识产权授权10余件,出版论著1部,发表EI以上论文40余篇,其中SCI收录25篇(一区收录17篇、二区收录6篇、三四区各一篇)。培养硕士研究生、博士研究生、博士后研究人员20人。研究成果在万科滨海大都会、华润置地广场等工程项目中得到成功应用,完成单位及其他应用单位近三年累计实现经济效益高达9亿元。

批准登记号:
登记日期: 2024-05-29
研究起止时间: 2010-01-01至2022-03-29
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 新材料
评价单位名称: 广东省土木建筑学会
评价日期: 2024-04-17