混凝土化学-力学降解机理研究博士项目

【项目背景】 混凝土作为一种人造岩石，是人类有史以来创造的最丰富的材料。全球每年约使用300亿公吨混凝土，在基础设施建设中发挥着关键作用。尽管混凝土具有诸多优势，但其使用仍存在一些问题，特别是水泥生产带来的巨大碳足迹以及混凝土结构长期耐久性难以保证的难题。据统计，70%-90%的结构会出现过早降解，造成重大经济损失甚至结构倒塌（如2018年热那亚莫兰迪大桥倒塌事件和2024年德累斯顿卡罗拉大桥倒塌事件）。混凝土降解通常源于化学-力学过程，如腐蚀引起的开裂。尽管该领域已有50多年的研究历史，但钢筋混凝土结构的可靠长期腐蚀耐久性预测仍然难以实现。这主要归因于对基础化学-力学过程认知的不足，以及缺乏精确的预测计算模型。

【研究内容】 本博士职位的目标是拓展对混凝土结构化学-力学降解的基础认知，重点关注腐蚀引起的开裂和碳化引起的收缩。在导师团队已有研究成果[1-5]的基础上，您的研究将涉及调查当前及未来混凝土结构的耐久性，包括开发自愈合混凝土和混凝土电池等前沿应用。为实现这一目标，您将开展创新性实验并开发新一代基于物理的预测模型。虽然博士研究生的研究重点倾向于建模，但实验与建模的比例可根据候选人的个人优势和偏好进行调整。对地球科学感兴趣的考生将有机会在地质材料的背景下研究上述降解机理。您将有机会在帝国理工学院先进基础设施材料实验室（世界一流的混凝土材料表征设施）开展实验工作。

【工作地点】 您将在位于南肯辛顿校区Skempton大楼土木与环境工程系材料部的新兴研究团队工作。您还将有机会与我们的合作网络互动，包括前往牛津大学和布拉格捷克技术大学的研究团队进行学术访问。

【申请要求】 成功的候选人应展现出开展前沿研究的动力和能力，包括持续学习的热情，无论其学术背景如何。土木工程学位并非必要前提条件。我们特别欢迎对学科充满热情、具有好奇心的申请者！最低要求如下： 1）工程/物理科学或数学专业一等荣誉学位（70%及以上）或国际同等学历。拥有上述学科背景但未达到一等学位标准的候选人，若能证明其卓越的动力和潜力（如工程实践/研究项目的杰出成果），同样鼓励申请。申请者需详细说明自身情况及对该职位的适合性。 2）能够流利地用英语交流。

【资助信息】 本博士职位为英国本土学生提供学费资助，以及按英国研究与创新署（UKRI）伦敦标准发放的免税津贴（2025/26年度为每年22,780英镑）。国际学生同样欢迎申请，但需通过国家奖学金或其他来源的资助来弥补本土与国际学费的差额。对于特别优秀的候选人，我们可以提供申请帝国理工学院博士奖学金的支持。

【申请方式】 申请者请通过电子邮件联系Evzen Korec博士（e.korec20@imperial.ac.uk）表达对该职位的兴趣，并说明自己适合该职位的原因。初步意向邮件需包含以下材料： • 候选人兴趣陈述：陈述的具体性和个性化将受到高度重视。 • 当前学术简历：包括学位成绩详情，如可能请提供班级排名。 此阶段无需通过帝国理工学院注册处提交正式申请。申请将定期审核，直至职位招满。成功候选人将被邀请通过注册系统正式提交博士申请。

【参考文献】 [1] E. Korec, P. Grassl, M. Jirásek, H. S. Wong, E. Martínez-Pañeda, On the corrosion-induced cracking of aerated concrete: new model indicates RAAC panels can collapse before any surface cracking, npj Materials Degradation 9(1): 44, 2025 [2] E. Korec, M. Jirásek, H. S. Wong and E. Martínez-Pañeda, Unravelling the interplay between steel rebar corrosion rate and corrosion-induced cracking of reinforced concrete, Cement and Concrete Research, 186: 107647, 2024 [3] E. Korec, M. Jirásek, H. S. Wong and E. Martínez-Pañeda, Phase-field chemo-mechanical modelling of corrosion-induced cracking in reinforced concrete subjected to non-uniform chloride-induced corrosion, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 129:104233, 2024 [4] E. Korec, L. Mingazzi, F. Freddi and E. Martínez-Pañeda, Predicting the impact of water transport on carbonation-induced corrosion in variably saturated reinforced concrete, Materials and Structures, 57(4):1–16, 2024 [5] E. Korec, M. Jirásek, H. S. Wong and E. Martínez-Pañeda, A phase-field chemo-mechanical model for corrosion-induced cracking in reinforced concrete, Construction and Building Materials, 393:131964, 2023