报告人：叶海隆 博士

报告人单位：香港大学  土木工程系

报告题目：

腐蚀环境中碱激发材料的耐久性能与高性能设计

‚碱激发胶凝材料的抗菌性能设计

时间：2023年8月9日（星期三）15:00-17:00

地点：大结构会议室209

线上链接：腾讯会议264-170-016

报告人简介

叶海隆博士，于美国宾夕法尼亚州立大学取得博士学位，2018年起担任香港大学助理教授、博导。2017年入选欧盟“玛丽·居里”学者人才计划，多次入选全球前2%顶尖科学家“终身影响力”榜单。主要研究方向包括混凝土结构与材料耐久性、碱激发混凝土、超高性能混凝土、 钢筋腐蚀控制等。 出版英文学术专著1部，发表SCI期刊论文百余篇。担任美国土木工程师学会刊物《ASCE Journal of Materials in Civil Engineering》和爱思唯尔期刊 《Cement》副主编，细胞出版社期刊《Heliyon》编委。

报告摘要

碱激发胶凝材料的抗菌性能设计

抗微生物碱激发矿渣(AAS)被看作是一种具有抗菌特性的新型低碳高性能胶凝材料，以对抗由生物酸腐蚀引起的地下污水系统中混凝土材料的破坏。本报告探究了掺杂Cu(即氧化铜和硝酸铜)的AAS的化学组成、反应产物、微观结构和C-A-S-H纳米结构变化，以及其在生物酸腐蚀环境中表现出的抗微生物性能及失效机制。研究表明，加入氧化铜或硝酸铜可以增加AAS的反应程度，但会降低C-A-S-H的平均链长，因为相对于SiO4四面体，Cu更偏向影响桥接的AIO4四面体。Cu在AAS中有两种主要作用：在C-A-S-H主链的边角处，Ca-O多面体被Cu取代，从而使Al键被阻塞；Cu还具有电荷平衡的作用，掺杂Cu的C-A-S-H的质子化程度更低。采用模拟微生物腐蚀测试表明掺杂Cu的AAS显示出优异的抗微生物效果，腐蚀深度显著降低了10倍。

‚腐蚀环境中碱激发材料的耐久性能与高性能设计

碱激发混凝土是一种绿色低碳土木工程材料，近年来在双碳的背景下受到学界和业界广泛关注。然而，由于其收缩开裂敏感性和在严酷环境下的长期耐久性不明确性，碱激发混凝土的普遍工程化应用受到了极大限制。本报告主要介绍碱激发胶凝材料在特殊腐蚀环境下的性能，及其耐久性设计方法。主要包括碱激发材料收缩开裂机理、抗海水侵蚀和钢筋电化学腐蚀、抗微生物腐蚀等方面。