广西大学一研究项目解决世界性难题 成果国际领先

发布时间:2024-04-22 14:58:47 来源: sp20240422

   中新网 南宁3月20日电 (张广权)记者20日从广西大学获悉,该校作为第一完成单位项目《近海工程结构混凝土耐久性定量设计成套关键技术及工程应用》,荣获中国工程建设科学技术领域最高奖项——2023年度华夏建设科学技术奖一等奖。

  该项目由广西大学土木建筑工程学院教授杨绿峰主持完成。从2008年起,来自10家单位的15名成员经过长达15年的研究,形成多项原创性成果,获授权PCT国际专利1项、国家发明专利17项、实用新型专利23项。

  钢筋混凝土结构是目前近海工程应用最广泛的结构形式,然而受腐蚀性海洋环境作用,其耐久性问题突出。为此,团队建立包含17个国家、62个暴露站、最长暴露时间达75年的海洋混凝土野外长期暴露试验数据库,揭示腐蚀性氯离子从海洋环境进入混凝土内部的传输机理,建立了大气区、浪溅区、潮汐区和水下区海洋环境下混凝土表面氯离子浓度的多因素量化模型,进而构建海洋环境腐蚀作用的量化指标体系。

  “钢筋混凝土的配比不同,对其凝结硬度、环境强度都会造成影响。以往只能通过土木工程师的‘经验’去调制配比,可若是个人经验没把准,就可能会导致工程还没到设计使用年限时就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂剥落等耐久性劣化问题,严重时甚至发生结构破坏和倒塌。”项目团队成员、广西大学余波教授介绍,“这是一项世界性难题,就像人类的慢性病一样。”

  针对传统耐久性分析技术难以高效准确分析大型复杂混凝土结构中腐蚀性物质传输过程和浓度分布规律的难题,团队研究提出混凝土中氯离子扩散场补偿理论,首创综合考虑扩散维数和几何形状的大型复杂混凝土结构耐久性控制区模型,进而提出大型复杂混凝土结构耐久性定量分析的高效高精度方法。

  在此基础上,团队在国内外率先研发出基于三参数模型的混凝土结构耐久性定量设计技术。针对传统技术难以量化分析确定矿物掺合料掺量,容易造成水胶比过小、强度等级过高等问题,又率先研发出兼顾强度与耐久性要求的混凝土配合比设计技术,从而确保所制备的混凝土能够同时满足结构承载力和服役寿命要求。

  鉴定委员会一致认为,该项目建立了近海工程结构混凝土耐久性定量设计理论体系,并在实际工程中得到很好应用,成果达到国际领先水平。

  据悉,该成果具有广阔工程应用前景,已在中国、斯里兰卡、印度尼西亚、喀麦隆、坦桑尼亚等“一带一路”共建国家推广应用,涉及建筑、桥梁、海港、码头、核电、地铁、市政等领域35个重大工程项目。(完) 【编辑:唐炜妮】