为了能够简洁高效地测定出硬化混凝土中粗骨料和砂浆含量,成型了特殊形状的一定配比的混凝土试件,标准养护一年后,基于弹性理论、界面过渡区理论和冻融理论,发现效果最好的检测方法是整样高温处理法——"(105±5)℃烘至恒重的整个试样在(520±10)℃环境下1h,空气中冷至室温,人工分离出粗骨料和砂浆",利用该方法能有效地使硬化混凝土中粗骨料和砂浆含量测定结果相对误差绝对值分别控制在3%和2%以内,试验时间为4d,并且该方法对硬化混凝土中水泥含量的测定具有一定的参考价值。

采用不同水性环氧树脂制备了三种水泥基环氧砂浆材料,借助试件制备手段,分析测试了水性环氧树脂砂浆体系的力学性能、收缩性能和抗冻性能,探讨了水性环氧树脂含量对复配体系力学性能的影响,当湛新和亨斯迈水性环氧树脂含量达到2%时,砂浆体系力学性能最优,其中亨斯迈水性环氧树脂体系的抗压强度可达到75MPa以上。

通过自制的试验装置测试混凝土和砂浆的内部相对湿度、水分质量损失和徐变,研究了掺加不同外加剂和矿物掺合料的水泥基材料中水迁移对徐变的影响。结果表明,不同减水剂和复合功能组分对混凝土内部相对湿度和徐变度有不同影响;不同细度石英砂粉对掺有硅灰的水泥基材料的内部相对湿度或水分质量损失以及徐变度有较大影响;加载状态并未引起水泥基材料内部相对湿度或水分质量损失的变化;水泥基材料内部相对湿度或水分质量损失结果与其徐变度之间没有对应关系。

处在强风沙流地段的混凝土结构会受到强风挟带沙粒的的冲蚀磨损,造成混凝土结构耐久性的降低。本文采用气流挟沙喷射法模拟戈壁风沙流环境,对不同砂子级配砂浆进行冲蚀磨损试验,研究冲蚀参数及砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响。试验结果表明,不同砂子级配砂浆在各冲蚀速度下,90°冲蚀时冲蚀率最高,而30°冲蚀时冲蚀率最低,与传统脆性材料的冲蚀规律相一致。砂浆试样所用砂子的级配影响其冲蚀率,砂浆试样所用砂子的级配越小,则其冲蚀率越大,级配越大,则其冲蚀率越小。不同砂子级配砂浆短期内的冲蚀机制主要为选择性冲蚀。

传统再生细骨料需水量大、强度低,较难利用,将废弃混凝土全部破碎成细骨料的全再生细骨料技术能有效提高再生细骨料性能。在前期研究基础上,进行了全再生细骨料对砂浆性能影响的研究。结果表明,在同样砂浆稠度的情况下,全再生细骨料砂浆的综合性能优于传统再生细骨料砂浆,与机制砂砂浆和河砂砂浆相近,可全取代机制砂或河砂用于制备砂浆;全再生细骨料具有较好的保水性能,用其配制砂浆时可较河砂和机制砂适当降低保水剂用量。

基于已有混凝土耐久性研究成果,通过建立砂浆在硫酸盐溶液作用下的两阶段三区域蚀强模型,推导出了双阶段的抗腐蚀系数公式,并采用双折线的强度损失率对系数的表达进行了简化,该系数可以充分考虑硫酸盐浓度、腐蚀时间、腐蚀扩散程度以及试件尺寸等因素对砂浆力学性能的影响。通过结合试验结果和参数的具体分析得出:该系数模型具有较强的适用性,可准确有效地评估硫酸盐作用下混凝土及砂浆腐蚀程度,且所采用的简化方法不仅能满足结果的精确性要求,同时对于公式的表达与最终参数的拟合更加简便与高效。

随着城市生活垃圾焚烧处理方式的不断推广,焚烧飞灰的产生量也不断增加。由于垃圾焚烧飞灰中富含有害重金属,属于危险废物,必须进行无害化处理。应用常规的工艺方法,用飞灰取代部分水泥制备砌筑砂浆;研究了飞灰对砂浆拌合物稠度、凝结时间等基本性能以及砂浆的力学性能和重金属浸出规律的影响,并进行了微观分析。试验结果表明,虽然飞灰会损失砂浆部分强度,但是砂浆能大幅度地减少重金属的浸出量;水泥对飞灰中重金属的固化效果良好,同时以飞灰作为辅助材料制备砂浆可以作为飞灰资源化利用的有效途径。

在混掺玄武岩纤维与尼龙纤维增强水泥砂浆的基础上掺入硅灰,利用硅灰的火山灰效应和微集料填充效应改善纤维与砂浆的界面性能,充分发挥纤维对砂浆的增强作用。研究了硅灰掺量对纤维砂浆的工作性、抗折强度和剪切黏结强度的影响,并对硅灰在纤维砂浆中的作用机理进行了分析。结果表明,硅灰的掺入能有效改善纤维砂浆的抗折强度和剪切黏结强度,并且能显著提高纤维与砂浆界面的黏结强度,但砂浆的工作性随着硅灰掺量的增加而降低。本试验条件下,硅灰最适宜的掺量为8%。

通过总有机碳吸附试验,初步探究影响砂浆流动性的原因,再结合荧光、XRD和SEM,对具代表性的骆马湖砂黏土矿物成分进行分析,并研究其改善措施及开发抗泥剂。结果表明,聚羧酸减水剂主要被骆马湖砂黏土矿物中蒙脱土大量吸附,这类型砂会严重降低聚羧酸减水剂的塑化性能;提高水胶比和减水剂掺量均能明显增加砂浆的流动性;开发出的两款抗泥剂KNJ-1和KNJ-2均能增大砂浆流动性,降低砂浆的流动度经时损失,可全过程发挥作用;同时,KNJ-1+KNJ-2具有良好的协同效果,"隔离与阻止"共同作用下好于单独使用的效果。

研究了一种以镀铜钢纤维为导电材料的屏蔽砂浆,并分别测定了纤维掺入法和满铺法砂浆的力学性能、导电性能和电磁屏蔽效果SE（Shielding effectiveness）。研究结果表明：金属纤维能够提高砂浆力学性能和导电性能,随着纤维掺量的增加,纤维掺入法砂浆抗折强度较普通砂浆提高约14.2%-17.8%,抗压强度提高约7.3%-23.1%;镀铜钢纤维能够提高砂浆的SE,纤维掺入法最优纤维体积分数为1%,采用满铺法制作的纤维布砂浆SE在各个频段范围内均高于纤维砂浆,在200-1500MHz范围内增幅约20d B,最大SE为-51.52d B,研究结果对电磁屏蔽砂浆在民用建筑中的推广具有一定的指导意义。