利用废弃混凝土粉磨制作再生微粉作为掺合料应用于水泥混凝土中。研究了再生微粉混凝土的抗冻性及抗碳化性能,同时与粉煤灰及矿粉作为掺合料的混凝土进行性能对比,进一步研究再生微粉与其它掺合料共掺情况下混凝土的耐久性。研究结果表明,控制再生微粉掺量的混凝土抗冻性及抗碳化耐久性能与普通混凝土相当;采用碱性激发剂的再生微粉混凝土、再生微粉与粉煤灰及矿粉双掺及三掺情况下,混凝土的耐久性更优。

取最大粒径为0.3mm的橡胶粉按5%、10%、15%和20%四种不同掺量替代等体积的细骨料砂制作橡胶集料混凝土试件,对其进行Na2SO4溶液侵蚀下的快冻试验,研究橡胶集料混凝土在盐冻环境作用下的耐久性。研究表明,橡胶粉的掺入对混凝土的抗盐冻性能有着明显的改善作用,尤其是掺量为5%~10%时效果较好。与清水环境下的冻融试验相比,在冻融作用前期Na2SO4溶液对抗冻性的影响是有利的,而随着冻融次数的不断增加,Na2SO4溶液的侵蚀劣化作用开始突显,橡胶集料混凝土的动弹性模量下降速度加快,抗盐冻性能快速降低。

试验探究了纤维素纤维对混凝土工作性能、基本力学性能、耐久性能的影响。结果表明,掺加纤维素纤维对混凝土流动性能影响较小,但对提高混凝土抗压强度及抗拉强度有一定作用,掺加1.5kg/m^3纤维素纤维的混凝土抗压和抗拉强度分别提高6.62%、17.99%。纤维素纤维的掺加有利于改善混凝土抗渗性能及抗冻性能。

水饱和水泥基材料冻结时孔隙内产生压力,导致孔壁开裂,是水泥基材料冻融循环劣化的原因之一。根据弹塑性力学和能量守恒原理,定量分析了冻结条件下水饱和水泥基材料内部裂缝的形成及发展,揭示了水泥基材料冻结损伤机理。

针对冻融造成的混凝土路面剥蚀问题,采用聚丙烯纤维与聚合物胶粉和硅粉复合对混凝土进行改性,应用正交试验方案研究了胶粉掺量、硅粉掺量、纤维掺量以及纤维长度四个参数对聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能的影响。结果表明,纤维掺量0.3%,纤维长度6mm,胶粉含量10%,硅粉掺量2.5%的聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能最优;胶粉在水泥水化同时形成乳胶薄膜和引入气体能大幅度的提高混凝土的抗冻性;硅粉能有效的改善混凝土内部的孔结构,提高抗冻性;聚丙烯纤维配合胶粉能减轻胶粉在混凝土出现微裂缝时所受的拉应力,从而有效延长混凝土的抵抗冻融破坏的时间。

采用单面冻融法测试了机场道面混凝土在不同浓度甲酸钠溶液中的抗冻性,并用试件表面剥落量作为混凝土抗冻性评定参数。结果表明,混凝土在中低浓度甲酸钠溶液中冻融破坏最严重,在高浓度和水中破坏较轻。并从混凝土吸水率和除冰剂结冰膨胀率两方面对试验结果进行了分析。结果表明,在冻融过程中混凝土吸水率大小和除冰剂本身结冰膨胀率大小共同决定了混凝土在除冰剂中的冻融破坏速率。

以花岗岩石粉完全取代粉煤灰作为生产加气混凝土砌块的硅质材料,选出石灰用量、铝粉用量和水泥用量3种主要因素,通过对比试验,研究了各因素对加气块抗压强度和干密度的影响,获得了最优配合比,并以此配合比制备了加气混凝土砌块,确定了砌块的强度等级和干密度等级,并对其进行了抗冻性试验,结果表明,其耐久性符合规范规定。

预拌砂浆具有质量优良、减轻污染、生产效率高及可消纳大量固体废弃物等优势,近些年得到大量推广。碎屑是矿石开采产生的废渣,其排放量为碎石产量的20%-30%左右。本文分析了碎屑不同掺量对预拌抹灰砂浆的标准稠度用水量、强度等性能的影响,并对其耐久性如收缩率及抗冻性等进行了研究,从碎屑理化性质等方面论述了相应的作用机理,可为碎屑在预拌砂浆中的大规模应用提供理论依据和技术支持。

将30%质量的城市固体废物焚烧(MSWI)底灰掺入混凝土中替代水泥,通过对底灰混凝土的收缩率,抗碳化性、抗渗性、抗冻性等进行试验,并与普通混凝土进行对比,研究了底灰作为水泥替代物的可行性。研究结果表明,测试的垃圾焚烧底灰具有一定的火山灰活性,一定范围内掺加底灰的混凝土具有较小的收缩率,抗碳化性、抗渗性、抗冻性能优异,底灰的引入可以改善混凝土的耐久性。

研究了半干法脱硫灰对混凝土工作性、力学性能、收缩性能以及抗冻性的影响。结果表明,半干法脱硫灰作为混凝土矿物掺合料,可以改善新拌混凝土坍落度,减少坍损,同时可以改善混凝土收缩性能和抗冻性能;半干法脱硫灰对混凝土强度发展的改善不明显;随着半干法脱硫灰掺量的增加,混凝土的收缩率呈现出先降低后增大规律。当半干法脱硫灰掺量低于6%时,混凝土收缩率表现为随着掺量的增加而降低;当掺量为6%时,降低效果最为明显。混凝土抗冻性能随着半干法脱硫灰掺量的增加,呈现出先提高后减小的规律,当掺量低于6%时,混凝土的抗冻性能随着掺量的增加而逐渐得到改善,其中尤以6%掺量改善效果最佳。