報告人：葉海隆 博士

報告人單位：香港大學  土木工程系

報告題目：

腐蝕環境中堿激發材料的耐久性能與高性能設計

‚堿激發膠凝材料的抗菌性能設計

時間：2023年8月9日（星期三）15:00-17:00

地點：大結構會議室209

線上鍊接：騰訊會議264-170-016

報告人簡介

葉海隆博士，于美國賓夕法尼亞州立大學取得博士學位，2018年起擔任香港大學助理教授、博導。2017年入選歐盟“瑪麗·居裡”學者人才計劃，多次入選全球前2%頂尖科學家“終身影響力”榜單。主要研究方向包括混凝土結構與材料耐久性、堿激發混凝土、超高性能混凝土、 鋼筋腐蝕控制等。 出版英文學術專著1部，發表SCI期刊論文百餘篇。擔任美國土木工程師學會刊物《ASCE Journal of Materials in Civil Engineering》和愛思唯爾期刊 《Cement》副主編，細胞出版社期刊《Heliyon》編委。

報告摘要

堿激發膠凝材料的抗菌性能設計

抗微生物堿激發礦渣(AAS)被看作是一種具有抗菌特性的新型低碳高性能膠凝材料，以對抗由生物酸腐蝕引起的地下污水系統中混凝土材料的破壞。本報告探究了摻雜Cu(即氧化銅和硝酸銅)的AAS的化學組成、反應産物、微觀結構和C-A-S-H納米結構變化，以及其在生物酸腐蝕環境中表現出的抗微生物性能及失效機制。研究表明，加入氧化銅或硝酸銅可以增加AAS的反應程度，但會降低C-A-S-H的平均鍊長，因為相對于SiO4四面體，Cu更偏向影響橋接的AIO4四面體。Cu在AAS中有兩種主要作用：在C-A-S-H主鍊的邊角處，Ca-O多面體被Cu取代，從而使Al鍵被阻塞；Cu還具有電荷平衡的作用，摻雜Cu的C-A-S-H的質子化程度更低。采用模拟微生物腐蝕測試表明摻雜Cu的AAS顯示出優異的抗微生物效果，腐蝕深度顯著降低了10倍。

‚腐蝕環境中堿激發材料的耐久性能與高性能設計

堿激發混凝土是一種綠色低碳土木工程材料，近年來在雙碳的背景下受到學界和業界廣泛關注。然而，由于其收縮開裂敏感性和在嚴酷環境下的長期耐久性不明确性，堿激發混凝土的普遍工程化應用受到了極大限制。本報告主要介紹堿激發膠凝材料在特殊腐蝕環境下的性能，及其耐久性設計方法。主要包括堿激發材料收縮開裂機理、抗海水侵蝕和鋼筋電化學腐蝕、抗微生物腐蝕等方面。