基于回弹率、强度和耐久性的要求,进行了胶凝材料用量、水胶比及砂率对喷射混凝土性能影响的试验研究。结果表明:水胶比影响着喷射混凝土的内聚力和黏附力,是影响回弹率的最主要因素;受工作性和施工工艺的影响,胶凝材料用量是影响喷射混凝土1 d和28 d抗压强度的主要因素;当胶凝材料用量为540 kg/m3、水胶比为0.38、砂率为50%、硅灰掺量为15%时,可制备出回弹率为8.2%,28 d抗压强度为71.2 MPa,电通量为133 C,抗冻等级大于F300,28 d碳化深度为2 mm的高性能喷射混凝土。

以广东某隧道工程为例,研究了水胶比、矿物掺合料和砂率对混凝土早期抗压强度、抗渗性能、抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能的影响。结果表明:随着水胶比的减小,混凝土早期抗压强度、抗渗性能、抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能均提高;掺入适量的矿物掺合料降低了混凝土的早期抗压强度和抗渗性能,但提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能;随着砂率的增加,混凝土的早期抗压强度先降低后提高,抗渗性能、抗氯离子渗透性能、抗溶蚀性能提高,最佳砂率为45%;综合对比得到了各因素对混凝土抗溶蚀性能的提高效果为:水胶比>矿物掺合料>砂率。

为制备具有高流动性、均匀性和稳定性的装配式预应力混凝土箱梁用自密实混凝土(SCC),在同一水胶比条件下,研究了m水泥∶m矿物掺合料、m水泥∶m粉煤灰、砂率和粗骨料级配对SCC工作性和抗压强度的影响。结果表明:SCC的工作性随着m水泥∶m矿物掺合料的增大变化不大;SCC的抗压强度随着砂率的增长呈先提高后降低的趋势;粗骨料级配对SCC工作性、抗压强度的影响较大,当粒径为5~10 mm和10~20 mm的粗骨料质量比为4∶6时,SCC的综合性能最佳。优选出的最佳SCC配合比已成功应用于雄安新区装配式预应力混凝土箱梁的生产。

利用珊瑚骨料取代传统骨料进行混凝土配合比设计,系统研究了水胶比、砂率和胶凝材料用量三个因素对珊瑚骨料混凝土性能的影响,并通过XRD、SEM等测试手段对珊瑚骨料混凝土的微观结构进行了分析。试验结果表明,珊瑚骨料混凝土的抗压强度随着水胶比的增大先增大后减小,随着砂率的增大先增大后减小,随着胶凝材料用量的增加先增大后减小,胶材用量为440kg/m^3时,抗压强度达到最大值;珊瑚骨料混凝土和普通混凝土的28d水化产物基本相同,都含有Ca(OH)_2、Aft、CaCO_3和C-S-H凝胶。珊瑚骨料内部多孔的微观结构使珊瑚骨料-水泥浆体的界面黏结力较普通骨料-水泥浆体的界面黏结力大,改善了混凝土界面结构性能。

通过大量的配合比试验分析了全轻页岩陶粒混凝土抗压强度的主要影响因素,进而确定了全轻页岩陶粒混凝土的最优配合比。试验结果表明,页岩陶粒混凝土抗压强度主要取决于陶粒本身的筒压强度、密度等级和粒径、水灰比、砂率和陶粒是否预湿;与普通混凝土一样,每一个强度等级都存在一个最优砂率;不同筒压强度的陶粒只能配制出相应强度等级的页岩陶粒混凝土;与普通混凝土相比,全轻混凝土7d和28d的抗压强度增长幅度较小;骨料经过预湿的7d和28d的全轻混凝土抗压强度均低于骨料未预湿的,但骨料经过预湿的混凝土拌合物和易性较好。

超缓凝混凝土是一种凝结时间较长、早期强度较低、后期强度发展较快的新型混凝土。本文探讨了水灰比、砂率、矿物掺合料掺量对超缓凝混凝土性能的影响，以水灰比、砂率、矿物掺合料掺量为单一变量，利用聚羧酸和蔗糖为减水剂和缓凝剂，分别测定了混凝土流动性能、凝结性能及抗压强度。结果表明，超缓凝混凝土的砂率宜选择35%-45%；水灰比在0.30-0.80范围，混凝土28d抗压强度随水灰比增加而降低，凝结时间随水灰比增加而增加；粉煤灰和矿粉的掺入可以改善超缓凝混凝土的工作性能，超缓凝混凝土后期强度随粉煤灰或矿粉取代量增加而降低。

根据Colle骨料粒级分布图,对比分析了混凝土用不同骨料颗粒级配,并结合实际生产情况,探讨了满足立式振动工艺生产所需的最佳砂率。

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。

为研究短切玄武岩纤维对混凝土流动性及力学性能的影响,以混凝土浆骨比、砂率及纤维掺量为参数,通过15组试验,探讨玄武岩纤维混凝土的组成设计。试验结果表明,短切玄武岩纤维掺入混凝土后会降低混凝土流动性,提高浆骨比或改变砂率能有效提高混凝土的流动性,改善混凝土力学性能。因改变砂率而不增加胶凝材料用量,因此更加经济实用。

采用水泥裹石法成型透水混凝土,研究了不同水泥用量、粉煤灰、矿粉不同取代水泥量、特细砂和机制中砂掺量对透水混凝土强度和透水系数的影响。结果表明,随着水泥用量的增大,透水混凝土的抗压强度和抗折强度均增大,而透水系数随着水泥用量的增加而下降。粉煤灰和矿粉取代水泥来配制透水混凝土,透水混凝土的7d和28d抗压强度均有所下降,且早期强度下降明显。透水混凝土中掺入特细砂和机制中砂都可以使透水混凝土内部更加密实,提高其抗压强度;当使用特细砂和机砂双掺时,增强效果大于单掺。