我院孙伟院士喜获2012年度江苏省科学技术一等奖
发布时间:2013-03-12   浏览次数:669

我院孙伟院士喜获2012年度江苏省科学技术一等奖

 

由我院孙伟院士牵头完成的“超高性能混凝土抗爆材料与结构的理论及应用”项目喜获2012年度江苏省科学技术奖一等奖,本项目属土木建筑工程防灾减灾领域。

近年来,我国重要建筑及基础设施面临自然或人为产生的偶然性冲击爆炸事故的威胁日益增加,研发超高性能砼抗爆材料与结构,是保障我国重要建筑和基础设施安全的重大战略需求。本项目在国家和省部级科技计划支持下,率先在我国系统开展了超高性能砼抗爆材料与结构的设计理论与制备关键技术研究,取得了三方面创新性突破:

1.超高性能砼抗爆材料的设计理论与制备关键技术

提出了低水胶比和大掺量多元复合矿物掺合料体系的多尺度界面强化理论,消除了各层次界面薄弱区,建立了高强密实骨架设计原理,突破了国际上对超高性能砼不能使用粗集料的限制;发展和完善了纤维混杂增强增韧理论,有效提高了砼材料的抗爆能力;建立了超高性能砼抗爆材料的组成设计理论配合比设计方法,为工程应用奠定了科学基础。

研发了超高性能聚羧酸外加剂,解决了减缩和高分散官能团接枝共聚的技术难题;研发出端勾-弓形复合异型高强短细钢纤维,大幅度提高了钢纤维的分散均匀性和端部锚固能力;研发了高火山灰活性的多元复合矿物外掺料,突破了必须大量使用硅灰和高能耗磨细石英粉的国际通用RPC制备技术,形成了多元矿物掺合料的复合配伍理论,为现场制备奠定了基础。

2.超高性能砼抗爆结构的理论与技术

建立了强动载作用下超高性能砼材料及结构的三维细观分析模型,通过霍普金森杆(SHPB)试验、细观数值模拟和理论分析,系统研究了其抗一次和多次高速冲击的动态性能,揭示了抗强动载作用机理,提出了考虑多次冲击损伤的应变率型本构方程。

3.超高性能砼抗爆材料与结构的应用关键技术

开发出超高性能外加剂合成、异型钢纤维加工的全套生产工艺并实现了产业化,攻克了超高性能砼抗爆材料的分散均匀、施工困难等关键难题,摒弃了热压养护和过程施压等复杂工艺环节,采用常规施工工艺和养护方法达到或超过了国际类似材料的各项性能指标。

项申请国家发明专利8项,发表论文87(其中SCIEI收录47)。成果通过江苏省住建厅的专家鉴定,以吴中如院士为主任的专家组评价为国际领先水平。成果自2006年以来已在我国多个重要工程中推广应用。成果发展了超高性能砼材料的制备与结构抗爆设计理论,为编制我国重要建筑抗爆设计指南提供了技术支撑,提高了我国外加剂合成、纤维设计加工的技术水平,促进了行业的科技进步,经济、社会和军事效益显著。