一、建设背景
国家“一带一路一道”和“粤港澳大湾区”政策的实施需要在海上和近海区域建设大量工程。工程建设需大量开掘内陆砂、石资源和淡水资源用于生产混凝土,需要消耗大量人力物力运输原材料,同时建筑用砂、花岗岩碎石价格飞涨,造成资源短缺等问题日益严重,另外近海工程结构面临复杂、恶劣的海洋自然环境、紫外线、温度、湿度、碱性环境等多因素的耦合作用将导致结构性能逐渐劣化,所以对近海工程中材料及结构海洋环境下的长期力学性能演化与全寿命性能评价是一项具有实际意义的科学问题。本中心利用海砂为细集料制备混凝土的关键技术,并探索用FRP-钢复合筋(代替钢筋)制备混凝土承重结构,从而达到充分利用地材,大幅提高施工效率、降低工程造价,保护陆地生态环境的目的。为我国近海经济开发及大规模建设河砂短缺问题提供新思路,特别是为远离岸线(南沙、西沙、沿海)经济开发和建设提供新技术和方法。
二、研究方向
本中心提出了多种形式的利用海水、海砂材料以及新型复合筋的新型结构形式,主要研究方向为:
(1)研究FRP约束混凝土结构的耐久性能和动力性能。以FRP材料及其约束混凝土结构为对象,先后开展研究华南地区自然暴露水热环境作用和动力作用对结构力学性能的影响。
(2)研发制备各类绿色环保型混凝土。利用海水、海砂等海洋资源或废旧橡胶颗粒、沥青等固体废弃物全部或部分代替普通混凝土中的组成材料,研制了海砂橡胶混凝土、新型秸秆混凝土、再生沥青混凝土等多种绿色环保型混凝土。
(3)新型钢-FRP复合筋的研制及应用技术。研制一种钢筋外包FRP复合材料新型筋材,提出多种形式的利用海水、海砂材料以及新型复合筋的新型结构。
三、建设目标
继续开展开展海水、海砂新型复合筋构件的研制及关键力学性能研究课题的论证、开题、试验研究工作;研究适用于港口海岸工程的建筑结构装配式生产工艺、新型装配式连接构件、装配式构件力学性能以及装配式构件连接性能等关键问题;建成国内科技水平领先特色工程中心或省级重点实验室。
四、规模现状
目前中心通过前期建设已经拥有实验和办公场地面积达2200余平米,除拥有常规的实验仪器和教学仪器设备外,还拥有各种国内外先进的实验仪器设备,包括可以位移控制的高性能材料实验机、50吨高频结构疲劳实验机、高低温建筑材料实验环境箱、大型恒温恒湿试验箱、建筑材料碳化实验箱、日本东京测器高精度应变测试系统(两台)等。实验室在港口海岸工程建筑材料本构实验研究、建筑材料耐久性性能研究、建筑材料疲劳实验研究、海水海砂混凝土材料性能及纤维复合筋海水海砂混凝土构件方面形成了实验设备研究体系特色。本中心有研发人员26人,其中具有高级职称16人,具有研究生以上学历20人。同时,中心成立学术委员会,聘请了国内外高水平兼职教授6人。中心近三年引进青年英才4人。
五、主任简介
谢志红,女,博士,副教授,航务工程学院副院长,广东工业大学校外硕士生导师,广东省南粤优秀教师,广东省千百十校级培养对象,广东省技术工程中心负责人,英国贝尔法斯特女王大学访问学者,近几年主持国家自然科学基金、广东省科技攻关、广州市科技攻关、广州市羊城学者项目、广东省交通厅科技运输计划及教研教改项目十余项,在国内外学术期刊《Construction and Building Materials》、《Journal of Constructional Steel Research》、《中国公路学报》、《工业建筑》等发表建筑新型材料及FRP加固论文30余篇。长期从事海水海沙近岸材料的防腐、FRP新型筋材料及结构的研发。