采用"埋管造孔"的方法,制得了孔形状规则、孔隙率、孔径、孔组成都确定的理想样品,通过测定样品的吸声系数,研究了水泥基多孔材料吸声系数与孔径、孔组成、孔隙率之间的关系。

依托曹妃甸北环立交工程,以偏高岭土为基础制备偏高岭土基改性剂,针对其对混凝土工作性、强度和耐久性的影响进行研究,并通过孔结构分析探讨其机理。结果表明,偏高岭土基改性剂可在不影响混凝土工作性能的基础上,显著增强混凝土的强度和抗氯离子渗透性能,并改善其微观结构。

研究了聚苯颗粒掺量为2400m L、2600m L、2800m L时各因素对泡沫混凝土性能的影响,确定了原料最佳配合比。结果表明,以比强度为考核指标时,最佳配合比为:水胶比0.65、泡沫掺量3500m L、聚苯颗粒掺量2800m L;以导热系数为考核指标时,最佳配合比为:水胶比0.55、泡沫掺量2500m L、聚苯颗粒掺量2400m L。孔结构分析表明,掺加聚苯颗粒泡沫混凝土的孔隙率增大和孔隙尺寸降低,都会明显提高其力学性能。

通过在砂浆中掺入不同的砂浆改性剂，研究了改性剂对湿拌砂浆力学性能的影响；并采用吸水动力学法测定了砂浆的孔结构参数（孔均匀性系数、平均孔径以及孔结构综合因素），研究了砂浆孔结构参数对其力学性能和软化系数的影响。研究表明，砂浆改性剂对不同胶凝体系的影响存在差异，在矿粉体系中，能对其抗压强度提高20％-25％；砂浆抗压强度与孔结构综合因素符合指激函数关系；砂浆软化系数与孔结构综合因素无相关性；图形二值化分析验证解释了试验结果，并与分析结果相符。

北方地区机场道面对混凝土材料的耐盐冻性能有较高要求,引气混凝土的使用能有效增强其盐冻耐久性。本文测试了两种典型引气混凝土在不同掺量下的盐冻剥蚀量,基于混凝土孔结构分析方法,利用"CAD简化法"和Matlab编程,统计计算出试件的孔径分布、平均孔径和孔间系数等参数并分别研究各参数对混凝土盐冻耐久性的影响。从微观层面评价了引气剂对机场道面混凝土盐冻耐久性的改善作用,为寒冷地区机场道面材料的研究与应用提供参考。

通过水泥砂浆流动度试验、水泥胶砂试件强度试验、水泥胶砂试件干缩试验、混凝土强度试验、混凝土孔结构分析和混凝土面板早期诱导开裂试验,系统研究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表明,高吸水树脂内养护对水泥胶砂试件流动性影响与其吸水性能有重要关系,但在混凝土中则并不明显;高吸水树脂对水泥胶砂试件早期干缩有很好的抑制作用,后期干缩抑制效果不明显;高吸水树脂对混凝土后期强度降低不大,对混凝土孔结构总孔隙率影响不明显,高吸水树脂增大了混凝土大孔的体积,稍微降低了气孔间距系数;掺吸水树脂的混凝土要控制早期水分蒸发,避免发生塑性收缩开裂。

对发泡水泥孔结构的影响因素进行了系统研究。结果表明,水料比、增稠剂、防水剂和粉煤灰掺量是影响发泡水泥孔结构的主要因素,通过改变水料比、增稠剂和防水剂掺量可实现发泡水泥孔径的控制。发泡水泥抗压强度与孔径密切相关,并非孔径越大或越小,抗压强度越高,最佳孔径存在一个范围。提出了具有较高抗压强度和适宜孔径的发泡水泥配合比。

通过对单/双掺活性稻壳灰(RHA)与硅灰(SF)以及RHA的粒径对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度和孔结构影响的研究,得出活性RHA粒径是取代SF的关键。研究结果表明,平均粒径为5.9μm的RHA能够部分取代SF并应用于UHPC中;在相同总掺量的情况下,复掺RHA与SF的UHPC抗压强度要高于单掺RHA或单掺SF的,并且最佳取代水泥的复掺量为10%RHA与10%SF;在UHPC中掺入RHA能够减少孔体积以及平均孔径,优化孔结构,从而提高UHPC的抗压强度。

以鸡毛为原料,采用Ca(OH)2水解法制备蛋白质型发泡剂,系统考察原料预处理、Ca(OH)2用量、水解时间与水解温度对发泡剂泡沫性能的影响。并向该发泡剂中掺加正丁醇与粘性物质羧甲基纤维素钠(CMC)进行复配改性,以改善发泡剂泡沫性能。最后使用4种不同类型发泡剂制备泡沫混凝土,研究其对泡沫混凝土强度以及孔结构的影响。结果表明,制备蛋白质型发泡剂最佳工艺参数为:Ca(OH)210g、水解温度110℃、水解时间2h;复配改性时正丁醇与CMC掺量分别为0.2%、0.03%时,泡沫稳定性最好,1h泌水率由38.89%降至11.59%。以改性蛋白质型发泡剂制备的300kg/m3级泡沫混凝土,其强度相对其他3种发泡剂制备的要高,28d抗压强度达到0.85MPa,且其孔径在0.5mm左右,孔分布较为均匀规整。

用测定混凝土碳化深度方法对掺粉煤灰、矿粉混凝土的抗碳化性能进行了研究。用压汞法、TG-DTA法、能谱分析法和XRD法分别对掺粉煤灰、矿粉的水泥净浆的孔结构、Ca(OH)2含量、C-S-H凝胶的C/S和净浆与骨料界面处的Ca(OH)2取向指数进行了研究。结果表明,掺合料掺量相等时,单掺矿粉混凝土的抗碳化能力大于配合比相同的单掺粉煤灰混凝土;单掺粉煤灰混凝土和单掺矿粉混凝土的抗碳化能力均随掺合料掺量增加而降低;在粉煤灰混凝土中用矿粉等量取代部分粉煤灰后混凝土抗碳化能力增加;在矿粉混凝土中用粉煤灰等量取代部分矿粉,随粉煤灰掺量增加,混凝土抗碳化能力先增加后降低,存在一个使混凝土抗碳化能力达到最大的最佳粉煤灰掺量。