杜明瑞
郑州大学水利与交通学院研究员（破格）、博士生导师
研究方向：纳米复合增强理论多相材料多尺度力学行为智能预测地下工程非开挖修复技术与理论
办公地点：
个人简介
杜明瑞，男，1989年10月生，河南鹤壁人，中共党员，郑州大学水利与交通学院研究员（破格）、博士生导师。主要研究方向为绿色土木工程材料与地下工程智慧防护，包括纳米复合增强理论、多相材料多尺度力学行为智能预测、地下工程非开挖修复技术与理论等。
主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金优青项目等国家或省部级纵向课题4项，主持完成企业横向课题1项；以第一或通讯作者发表SCI、EI论文40余篇；授权国家发明专利6项，授权美国发明专利1项；获河南省教育厅优秀科技论文一等奖2项，河南省科学技术进步奖二等奖1项；参编河南省工法2部、行业标准规范4部。研究成果为地下工程智慧防护提供了重要支撑。
学术兼职
[1] 《Journal of Safety and Sustainability》期刊青年编委（2023.10-至今）
[2] 《交通科学与工程》期刊青年编委（2024.01-至今）
[3] 《Deep Underground Science and Engineering》期刊青年编委（2024.02-至今）
[4] 中国大坝工程学会大坝混凝土与岩石断裂力学专业委员会委员（2023.06-至今）
科研项目
[1] 主持国家重点研发计划项目子课题“混凝土表面修复-防护-裂缝自修复一体化体系设计”（2025.12-2030.11）
[2] 主持国家自然科学基金面上项目“力-温-化耦合作用下高聚物注浆材料劣化失效机理及寿命预测研究”（2023.01-2026.12）
[3] 主持国家自然科学基金青年项目“冻融环境下纳米增强水泥基注浆材料物性演化微观机理”（2020.01-2022.12）
[4] 主持河南省自然科学基金优青项目“非水反应高聚物与地下混凝土管道接触面多尺度力学作用机理”（2023.01-2025.12）
[5] 主持企业横向课题“城市地下混凝土排水管道内壁原位喷涂修复技术研究”（2020.08-2022.12）
[6] 主持全国重点实验室开放基金一般项目“冲击扰动下深部破碎岩体自吸能注浆加固机理研究”（2025.03-2027.02）
[7] 参与国家自然科学基金联合基金重点项目“高拱坝混凝土循环应力-温-湿耦合模型与长期性能提升方法研究”（2021.01-2024.12）
论文和专著
【论文】
[1] Mingrui Du, Hongwen Jing, Wenhui Duan, et al. Methylcellulose stabilized mul-walled carbon nanotubes dispersion for sustainable cement composites. Construction and Building Materials. 2017, 146, 76-85.
[2] Mingrui Du, Shujian Chen, Wenhui Duan, et al. Role of Multiwalled Carbon Nanotubes as Shear Reinforcing Nanopins in Quasi-Brittle Matrices. ACS Applied Nano Materials, 2018, 1(4): 1731-1740.
[3] Manjun Li, Mingrui Du (通讯作者), Fuming Wang, et al. Study on the mechanical properties of polyurethane (PU) grouting material of different geometric sizes under uniaxial compression. Construction and Building Materials. 2020, 259, 119797.
[4] Mingrui Du, Hongwen Jing, Yuan Gao, et al. Carbon nanomaterials enhanced cemen-based composites: advances and challenges. Nanotechnology Reviews. 2020, 9, 115-135.
[5] Mingrui Du, Yuan Gao, Guansheng Han, et al. Stabilizing effect of methylcellulose on the dispersion of multi-walled carbon nanotubes in cement-based composites. Nanotechnology Reviews. 2020, 9, 93-104.
[6] Xijun Zhang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al. Polymer-Modified Cement Mortars: Their Enhanced Properties, Applications, Prospects, and Challenges. Construction and Building Materials, 2021, 299, 124290.
[7] Zhenyang Wang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al., Influence of different corrosion environments on mechanical properties of a roadbed rehabilitation polyurethane grouting material under uniaxial compression. Construction and Building Materials. 2021, 301, 124092.
[8] Hongyuan Fang, Qiankun Zheng, Mingrui Du (通讯作者), et al. Study of the mechanical properties and constitutive model of the roadbed rehabilitation polyurethane grouting materials under uniaxial compression. Journal of Applied Polymer Science, 2022, 139, 22.
[9] Mingrui Du, Boyang Zhang, Pengbo Li, et al. Study on the nanoscale mechanical properties of graphene oxide enhanced shear resisting cement. Reviews on Advanced Materials Science. 2022, 61, 552-562.
[10] Xijun Zhang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al. Study on the shear strength and damage constitutive model of the contact surface between PVA fiber-enhanced cement mortar and concrete. Construction and Building Materials. 2023, 400, 132571.
[11] Mingrui Du, Pengbo Li, Xupei Yao, et al. The nanoscale tensile behavior of polyaspartate polyurea: A coarse-grained molecular dynamics simulation study. Materials Today Communications. 2024, 41, 110975.
[12] Zixuan Wang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al. A molecular dynamics simulation on the influences of PDMS on the glass transition temperature and the tensile properties of polyaspartate polyurea. Polymer. 2024, 300, 127016.
[13] Xupei Yao, Hongyuan Fang, Mingrui Du (通讯作者), et al. Evolution of the microporous structure in cement hydration: A deep learning-based image translation method. Journal of Building Engineering. 2024, 94, 110065.
[14] Zixuan Wang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al. The development of high-strength, anticorrosive, and strongly adhesive polyaspartate polyurea coating suitable for pipeline spray repairs. Journal of Applied Science. 2024, 141, 29.
[15] Mingrui Du, Yunke Yang, Jianxiong Miao, et al. A Deep Learning-Based Study of the Role of Graphene Oxide Nanosheets on the Microstructure of Cement Paste. ACS Applied Nano Materials, 2025, 8(28): 14297-14306.
[16] Mingrui Du, Feng, Xiao, Xupei Yao, et al. Experimental study on the strengthening effect of polyaspartate polyurea lining on concrete pipes. Journal of Applied Polymer Science, 2025, 142, 33, 57325.
[17] Xupei Yao, Minqiang Zhou, Mingrui Du (通讯作者), et al. Self-adaptive broadband microporous ceramics for passive radiative cooling in buildings. Chemical Engineering Journal, 2025, 525, 169790.
[18] Zixuan Wang, Mingrui Du (通讯作者), Hongyuan Fang, et al. Experimental study on the shearing mechanical behavior of contact surface between polydimethylsiloxane modified polyaspartate polyurea and concrete. Construction and Building Materials, 2025, 463, 140157.
[19] Chenguang Li, Xupei Yao, Mingrui Du (通讯作者), et al. Experimental study on the enhancing effect of polyaspartate polyurea on cementitious composites. Engineering Failure Analysis, 2026, 191, 110778.
[20] Shiming Liu, Xupei Yao, Mingrui Du (通讯作者), et al. Systematic analysis of flexural properties in biomimetic interpenetrating lattices inspired by deep sea glass sponge structures. Construction and Building Materials, 2026, 519, 145709.
专利和软件著作权
【授权发明专利】
[1] 杜明瑞, 方宏远, 赵焱, 董博源, 杜雪明, 薛冰寒, 张超. 一种用于测试高聚物注浆材料拉伸力学性能的装置及方法, ZL2021110131112.1
[2] 杜明瑞, 方宏远, 王子轩, 张皓月, 董博源, 薛冰寒, 杜雪明. 测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置及方法, ZL202111081634.0
[3] 杜明瑞, 方宏远, 郑前坤, 赵鹏, 姚煦霈, 杜雪明, 肖封. 一种高聚物注浆材料破坏特征的试验装置及其试验方法, ZL202211110312.9
[4] 张皓月, 杜明瑞, 方宏远, 赵鹏, 李篷勃, 肖封, 王颖丽. 一种建立腐蚀后高聚物注浆材料分子动力学模型的方法, ZL202211126482.6
[5] 赵焱, 郑成志, 方宏远, 张曦君, 杜明瑞, 赵鹏, 王子轩. 一种排水管道内壁砂浆喷涂自主移动装置, CN202122912946.3
[6] 苏海健, 李卫, 吉建娇, 孙翔, 白继文, 陈孟军, 杜明瑞, 张勃阳, 陈国飞, 吴长安,赵洪辉, 许国安. 基于煤矿巷道围岩防护的形变实时监测预警系统, ZL202510725252.9
荣誉和奖励
[1] 河南省科学技术进步奖二等奖（排名6），2024年
[2] 河南省教育厅优秀科技论文一等奖（排名1），2023年
[3] 河南省教育厅优秀科技论文一等奖（排名2），2024年
[4] 郑州大学优秀共产党员，中共郑州大学委员会，2025年