通过开发一种废弃混凝土的分离、筛分装置,对废弃混凝土进行有效的分离与筛分,得到粗、细骨料以及硬化水泥浆体混合料等三种材料。对该混合料进行磨细处理,用于预拌混凝土的掺合料,在与粉煤灰相同掺量的条件下,检测混凝土的相关性能,试验结果表明,硬化水泥浆体混合料细粉可用作混凝土掺合料。

采用材料学原理和高性能混凝土配制技术,研究了石粉做掺合料对C30、C60、C80机制砂混凝土工作性、强度和抗渗性能的影响。结果表明,石粉作掺合料在C30、C60、C80机制砂高性能混凝土的取代比例高达20%、15%、10%时,其和易性、强度及抗氯离子渗透性能均较好。

研究了花岗岩石粉、粉煤灰等矿物掺合料对水工混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响,采用RCM法测定了氯离子在混凝土试件内部扩散系数的变化规律,并研究了矿物掺合料的掺量与水工混凝土抗氯离子侵蚀性能的关系。结果表明,矿物掺合料混凝土抗氯离子侵蚀性能较普通混凝土得以提高,通过混凝土双掺与单掺矿物掺合料的抗氯离子侵蚀性能的比较,双掺时抗氯离子侵蚀性能比单掺花岗岩石粉时更好。

以普通硅酸盐水泥为主要原料,采用双氧水为发泡剂,在不同配合比条件下研究了掺合料、不同水胶比时料浆稠度、料浆初始反应温度对泡沫混凝土气孔直径大小及气泡稳定性的影响。试验结果表明：双掺粉煤灰与矿渣粉各取代19%的水泥、水胶比为0.41、料浆初始反应温度为20-25℃时制得的泡沫混凝土气孔直径大小适中且气泡稳定不塌模。考虑综合影响因素,研究得到的泡沫混凝土性能稳定、配合比经济,达到节能减排的目的。

试验将循环流化床燃煤固硫灰与磨细固硫渣按不同比例复掺,分析了复掺灰的各项性能,研究了复掺灰等质量替代粉煤灰对混凝土工作性能及强度的影响。结果表明,复掺灰安定性合格,固硫灰占比增大,复掺灰活性指数先增大后减小,需水量比逐渐增大,占比为40%时活性指数最高为84.23%,占比≤50%时,需水量比满足Ⅱ级灰要求;采用减水与保坍比例为1:0.8的高保坍减水剂,固硫灰占比40%的复掺灰配制的混凝土工作性能及强度均优于粉煤灰混凝土,与C30混凝土相比,复掺灰对C60混凝土的强度特别是早龄期强度的贡献更大。

研究了水灰比、掺合料和砂率对干硬性混凝土抗压强度的影响规律。结果表明，从抗压强度方面考虑进行干硬性混凝土配合比设计时需保证水灰比不宜大于0．4；粉煤灰掺量宜在10％-20％之间；最优砂率为32％-37％。此外，还应充分搅拌原材料，控制单位体积水用量。

通过试验分析了高温稻壳灰的各项性能,并通过研究稻壳灰粉磨细度和活性确定了稻壳灰粉磨时间为30min,通过胶砂和混凝土试验确定了稻壳灰作混凝土掺合料的适宜掺量为20%,采用电通量法研究了稻壳灰对混凝土氯离子渗透性的影响,结果表明,掺20%稻壳灰后混凝土抗氯离子渗透性能得到改善。

通过大量试验研究了重庆地区混凝土用常见矿物掺合料的性能特点,并在其性能特点的基础上,研究了不同掺加方法对C60超高层泵送混凝土的强度、和易性、泵送性能以及含气量、压力泌水率及后期开裂等耐久性的影响。分析实验数据可知,影响其基本性能的因素主要有掺合料的种类、复掺方式、水胶比、骨料配比等。最终找到最佳复掺方式是粉煤灰、矿粉、硅灰以10:8:3的比例复掺,此时的C60超高层泵送混凝土的拌合物工作性能及后期耐久性最佳,具有较好的泵送施工性能,并通过了超高层泵送实际施工验证。

胶凝材料水化热是水工大体积混凝土的关键热学参数,直接影响水工混凝土的温控设计。本文采用热导式等温量热仪试验研究水泥基胶凝材料体系中各种掺合料对水泥水化放热过程的影响,结合其早期强度发展,探讨不同掺合料对水泥基胶凝材料体系早期放热过程和强度的影响规律,为大体积混凝土中掺合料的应用提供技术支撑。研究结果表明,选用的掺合料方案其早龄期水化放热量与对应的早期抗压强度有较好的线性相关,根据早期强度设计要求和水化热控制需要,优先考虑粉煤灰、矿渣粉单掺或者复掺方案。

研究了白云石的易磨性,并研究了粉磨30min的白云石粉等质量替代不同胶材组分对净浆和混凝土工作性能、抗压强度及砂浆体积稳定性的影响。结果表明,球磨30min时,白云石粉中位粒径为2.84μm,继续延长粉磨时间,白云石粉易团聚；在0~15%范围内,用磨细白云石粉替代水泥、矿粉和粉煤灰可提高浆体的工作性能,但会降低抗压强度；对于C60混凝土,掺10%磨细白云石粉可降低5kg/m3用水量,28d抗压强度损失小于10%；白云石粉对砂浆体积收缩有一定的补偿作用。