以自制的内埋式应变传感器作为早龄期混凝土体积变化的测量器件,在低温变温制度下测定高性能混凝土的热膨胀系数并把握其时变规律。利用等效龄期原理计算不同温度条件下不同龄期的热膨胀系数,进而对密封状态下高性能混凝土的早龄期体积变化成分加以分离,并初步考察自收缩的温度依存性。结果表明,内埋式应变传感器具有较高的应变测量精度和跟踪效果;低温变温制度下测定热膨胀系数的方法能有效控制自收缩的影响;考虑热膨胀系数的时变性情况下对体积变化应变成分分离的准确性更高;养护温度越高,自收缩发展越快且其量值越大。

以邢汾高速公路洺水大桥为工程背景,采用紧密堆积模型对C50高性能混凝土进行配合比设计,通过试验验证了混凝土性能,并采用透水模板布对混凝土表面进行了强化处理。试验结果表明,双掺粉煤灰与矿渣粉是配制低渗透性混凝土的经济、有效途径,矿物掺合料的较佳掺量为30%～40%;采用紧密堆积模型可使常用胶凝材料用量降低20kg/m3左右;采用透水模板布后混凝土结构外观无气孔、砂线等缺陷,表层混凝土氯离子扩散系数显著降低,仅为使用钢模板的表层混凝土的14%。

在高性能混凝土中掺入矿渣微粉、粉煤灰等掺合料改善混凝土相关性能的基础上,采用脱硫石膏替代部分粉煤灰,改变混凝土中胶凝材料SO3含量,研究其对混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明,脱硫石膏(SO3)掺量在一定范围内时,可改善混凝土的工作性能和力学性能,并显著减少混凝土各龄期的累计收缩率。

通过将粒化高炉矿渣粉与粉煤灰按适当比例掺入混凝土中,制备出抗压强度和劈裂抗拉强度均满足C40要求的高性能混凝土,并针对其特性通过有限元分析方法优化设计杆塔基础尺寸,成功应用于110kV匡城-T接长垣方里线路工程。

针对西部盐渍土输电线路塔基耐久性问题,研制了抗硫酸盐盐渍土侵蚀的C60混凝土,通过所提出的室内烘冻实验,检验了其抗蚀能力。结果表明,高抗渗C60混凝土在烘冻实验条件下显示出优异的抗蚀性能。

对C40高性能混凝土(简称HPC)不同高温作用后,采用自然冷却和喷淋冷却两种方式冷却至常温,研究其抗压强度和劈裂抗拉强度的变化。试验结果表明,两种冷却方式均使C40高性能混凝土抗压强度及劈拉强度总体呈下降趋势,但自然冷却后,混凝土抗压强度在300℃出现反弹,劈拉强度一致下降;喷淋冷却后,抗压强度和劈裂抗拉强度均一致下降。初步探讨了高温后混凝土性能劣化的机理。

针对安徽省建筑用砂的特点,采用细河砂与机制砂混掺,配制C30高性能混凝土,通过正交试验优化混凝土配合比。试验结果表明,用60%的机制砂与40%的天然细砂作为细骨料,能够满足高性能混凝土的各项技术指标要求,与天然中砂相比,其力学性能和耐久性能更为理想。

应用A型复合掺合料(磨细钢渣粉:粉煤灰:硅灰=3:5:2)、B型复合掺合料(磨细钢渣粉:矿渣微粉:粉煤灰=1:2:1)配制复合型掺合料的高性能混凝土,通过电通量试验分析混凝土的抗氯离子渗透性能。结果表明,随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能也随之明显提高;复掺A型掺合料混凝土的56d电通量均低于1000C,且当掺量小于30%时,其抗氯离子渗透性能显著优于复掺B型掺合料的混凝土;当掺量大于30%时,复掺B型掺合料混凝土的电通量降低速率高于复掺A型掺合料的混凝土。

在对比高性能混凝土和普通混凝土的基础上，研究了湿养龄期对掺加粉煤灰、矿粉及硅灰的高性能混凝土力学及表面性能的影响规律。结果表明，由于养护作用区域的存在，高性能混凝土的抗压强度对表面连续湿养并不敏感，而表层渗透性则受养护条件影响较大；掺加掺合料的高性能混凝土需至少进行7～14d的湿养护。

通过对原材料的优选和配合比的优化,配制出了C80高性能混凝土。在大幅提高混凝土强度的同时,重点实现了对混凝土工作性能及耐久性能的改善与提高。在兰州地区率先从技术上实现了C80高性能混凝土在试验室的配制,为在工程中应用C80高性能混凝土提供了经验。