水泥基材料的性能是随时间和环境条件变化而变化的。水泥基材料的使用寿命与通过其中的离子和质量的传输特性密切相关。本研究拟通过对水泥基材料体系中孔溶液的成分、性质和传输过程的分析,建立其中离子的传输过程与水泥浆体孔结构以及与电性能之间的关系;通过研究不同组成和不同外部介质作用的水泥浆体的微观结构和组成,揭示离子传输过程所引起的水泥基材料内部的相互作用的规律;通过总结外部因素(电场、磁场、浓度、压力等)对离子传输过程的影响规律,探讨和建立控制离子传输过程的有效方法。在此基础上,发展检测和诊断水泥基材料内部早期病害的新方法;发展以特定离子的定向运动和局部化学反应为基础的水泥基材料缺陷的修补新技术。
深入系统地研究了饱和介质和非饱和介质通过水泥基材料的传输过程,研究了材料组成、结构与性能以及在特殊条件下水分传输和离子传输的规律;研究了水分含量和水分传输过程等对材料性能的影响。提出了一种快速计算水泥基材料持水能力的方法;修正了传统毛细水传输方程,能更精确地计算水分传输动力学过程。揭示了二氧化碳气体在低湿度水泥基材料内部传输过程中发生的一种异常吸附现象,指出了在外力作用下水泥基材料的传输过程中引起的微结构不均匀变化的现象(力-流效应)。这些新的现象对于深入研究水泥基材料的微观结构特性及其与外界的相互作用,具有较为重要的学术价值。改进了一种水泥基渗透结晶型防水材料,该材料具有对水泥基材料的传输性能加以调节的功能。发表学术论文12篇,其中被SCI、EI和ISTP收录6篇,培养博士研究生1名,硕士研究生8 名。研究成果直接或间接在多项实际工程进行了应用,显示出良好的应用前景。