2023年8月23日，房国豪教授与英国伦敦大学学院UCL团队合作，在结构与建筑技术领域顶级期刊Cement and Concrete Composites（中科院一区，IF：10.5）发表了题为“Multiscale study of microstructural evolution in alkali-activated fly ash-slag paste at elevated temperatures”的研究论文。该论文研究了基于工业废弃物粉煤灰和矿渣合成的碱激发胶凝材料在高温作用下的破坏机理与性能演变规律。深圳大学高等研究院房国豪教授与伦敦大学学院张明中教授为共同通讯作者。
碱激发材料（AAM）被认为是替代波特兰水泥（PC）的潜在选择之一，因为它们不仅在制造过程中导致60-80％更少的CO2排放，可以提高建筑材料的可持续性，而且还具有优越的热稳定性和耐高温性。近年来，碱激发材料在高温作用下的机械性能和热性能研究得到了越来越多的关注。然而，对于碱激发材料在高温作用下内部的化学反应机理和微观结构演变规律的研究甚少，缺乏系统深入的研究。本研究利用多尺度微观结构表征与分析方法，系统剖析碱激发材料在高温作用下微观结构的演变规律，探明其内部的劣化机理。本研究从多尺度的角度深入了解了碱激发材料在高温下的损伤机制，考虑了I级：固体凝胶颗粒、II级：凝胶基质和III级：浆体。研究结果表明，C-A-S-H和N-C-A-S-H凝胶在高温至800°C时填充，随着裂纹的形成，而微裂纹则通过熔化和粘性烧结愈合。
此项研究得到国家自然科学基金和深圳市科创委资助。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958946523003323
图1.碱激发材料在高温作用下的多尺度微观演变规律
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