2017可持续土木工程材料高峰论坛成功举办

   2017年5月18日下午,同济大学2017可持续土木工程材料高峰论坛在德才馆2楼报告厅成功举办。作为同济大学110周年校庆、材料科学与工程学院重要学术活动之一,本届论坛共邀请了德国联邦材料研究所(BAM)Wolfram Schmidt教授,清华大学阎培渝教授,华南理工大学党委副书记余其俊教授、韦江雄教授,中国建筑材料科学研究总院崔琪院长,重庆大学钱觉时教授,同济大学王培铭教授等嘉宾分别从不同角度就土木工程材料可持续发展理论与实践做了精彩的演讲,并同与会专家、学者、同学进行了热情的交流。

 同济大学科研部部长贺鹏飞教授出席论坛并致词,欢迎各位嘉宾在同济大学110年校庆这个历史性时刻莅临学校,感谢大家多年来对同济及土木工程材料方向的支持,也期待各位专家、企业同行常来同济交流、为土木工程材料专业未来发展提出宝贵意见和建议!论坛由同济大学土木工程材料系主任孙振平教授、副主任蒋正武教授主持。出席的本次论坛的还有土木工程学院、建筑与城规学院多位老师,以及多家企业代表。                

贺鹏飞 教授 代表同济大学致词

孙振平 教授 主持论坛

 崔琪教授以城镇化定位与发展模式、国家中长期规划与《中国城镇化与村镇建设科技发展战略》、城市与村镇建设为中心,分别就“十二五”国家支撑计划与村镇生态建材、“十三五”国家重点专项与绿色建材以及集成技术与示范建筑进行了介绍。崔琪教授指出农村固体废弃物制备建筑材料、木材和竹材综合利用、生土基材料的性能优化与传统建材改性与复合技术是生态建材的研发关键,也取得了多项重大成果。他还介绍了房屋围护结构、生土基砌筑材料、生土基抹灰材料,改性夯土墙体、生土砌块墙体防水涂料等技术特点、性能指标和示范应用。最后,崔琪教授通过“十三五”国家重点研究计划研究内容,强调了海绵城市透水材料制备、火山灰渣制备绿色建材的重要性。

崔琪 教授

 沃夫曼·施密特教授就自然界中一些生物材料通过适宜的提取、预处理后,对混凝土的性能影响及相关机理进行了讲解。施密特教授介绍了一种在非洲大陆常见的木薯皮,既可通过煮沸提炼出混凝土用化学外加剂,将木薯皮进行燃烧时可作为能源,燃烧之后的灰渣可作为混凝土掺合料进行使用,这项研究在中国也有很大的应用前景,吸引了同学们的极大兴趣。

Wolfram Schmidt教授

 硅酸盐水泥生产占世界碳排放量的5-10%,这个比例在发展中国家更高。现阶段不采取有效措施,到2050年这个比例可占到1/3。相对而言,混凝土的碳排放量很低且可容纳大量固体废弃物。未来而言,为进一步降低碳排放,实现土木工程材料可持续发展,关键之一便是寻找可替代硅酸盐水泥的胶凝材料。  

 众所周知,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性等降低的主要原因。当前用于测试混凝土裂缝的方法常聚焦于试件的宏观性质,包括裂缝分布、密度、宽度及发展情况等,而混凝土内部非均质的应力及应变方面还缺少深入了解,这也是了解混凝土裂缝发展的关键内因之一。韦江雄教授通过一种数字图像采集与处理方法,结合Lattice Models表征混凝土内部非均匀应力应变情况。这种方法借助2D-DIC或3D-DIC光学图像采集技术,不会对混凝土内部局部应变造成影响,通过分析每个点的位移从而得到其应变关系。最后韦教授指出,探测裂缝的形成和发展新技术,对于未来混凝土的耐久性研究具有重大的意义。

韦江雄 教授

 作为论坛下半场首位嘉宾,阎培渝教授就含有CEA的补偿收缩胶凝材料的水化过程、硬化补偿收缩胶凝材料硬化浆体的微观形貌、新拌补偿收缩混凝土的工作性、补偿收缩混凝土的力学性能与体积稳定性等方面系统阐述混凝土膨胀剂的补偿收缩机理。通过研究,阎老师总结了相关膨胀机理主要包括CEA水化形成的钙矾石,石膏和氢氧化钙是混凝土产生膨胀的动力;钙矾石形成所导致的膨胀是因为晶体生长与相互搭接、吸水肿胀所致;石膏与氢氧化钙则是因为晶体生长产生膨胀;膨胀剂水化后生成的大量氢氧化钙促进了细小的钙矾石晶粒形成,在胶凝材料颗粒表面形成的小钙矾石晶粒,由于经历生长所产生的晶粒间的斥力会产生较大膨胀力;位于胶凝材料颗粒表面的钙矾石晶粒生长导致颗粒分离,在硬化浆体中形成毛细孔,促使体积膨胀。

阎培渝 教授

 钱觉时教授主要给我们展示了水泥中原生硫酸盐种类及特点对水泥性能的作用。钱老师系统介绍了水泥中硫酸盐的来源和种类,及其分别作用与潜在危害,通过定量表征熟料中硫酸盐类型和含量、原生硫酸盐在水泥中的分布,从而可分析水泥主矿相中硫酸盐含量与作用及不同类型硫酸盐的作用差异。  

钱觉时 教授

 关于水泥中不同类型的硫酸盐,钱老师介绍了选择性萃取结合XRD定量分析,Rietevield全谱拟合以及选择性萃取结合Rietevield法几种方法测试水泥中的硫酸盐。通过对比水泥中原生硫酸盐的碱金属形式存在物,与相应化学硫酸盐试剂存在很大差异,在水泥中作用发挥也不尽相同。通过测定抗压强度、膨胀率等参数可以发现水泥中碱金属硫酸盐不利作用显著。而当原生硫酸盐中含石膏碱金属硫酸盐部分替代外掺石膏时对水泥性能有正面作用,这对水泥的生产及应用都会提供极大的帮助。

 同济大学王培铭教授以“聚合物水泥砂浆湿热环境粘结行为”为题,系统介绍了特种砂浆的发展历程、应用实例、不同环境温湿度下砂浆的粘结行为。作为绿色建材的聚合物水泥砂浆,需以“优质高产低消耗”为核心导向进行发展,也高度契合“可持续土木工程材料高峰论坛”的主题。

 

王培铭 教授

 王培铭教授指出,特种砂浆用量巨大,更是用“起步最早、问题不少、风生水起、不绝烦恼”几个词形象的概括了特种砂浆的发展特点。通过实例,王老师强调了瓷砖、复合保温体系、室外环境并非是砂浆粘结失效的祸端,应该从砂浆结构去思考。通过模拟自然温湿度环境,研究砂浆在不同温度、湿度和基底情况下的拉伸粘结强度,指出了高温高湿是低吸水率基材粘结失效的主要因素,高湿的作用尤甚,并且不同吸水率基底和不同养护条件的拉伸粘结强度不能互相移植。最后,王培铭教授指出聚合物成膜对特种砂浆性能提升方面的巨大作用以及未来研究方向。  

                                 

蒋正武教授 致词并主持论坛闭幕式    

 论坛最后,蒋正武教授对本届论坛进行了总结,并期待通过这次校庆活动,促进不同学科领域、兄弟单位之间的相互交流。本届高峰论坛会获得了与会嘉宾和各位老师同学的高度评价,同济大学材料科学与工程学院土木工程材料系以实际行动表达了对建校110周年的纪念和祝贺,并将保持饱满的教学热情、严谨求实的研究精神、团结创新的工作态度,在教学、科研等各个领域争创更优异的成绩,继承并发扬同济在土木工程材料领域的光荣历史。

 

 

 

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