随着工业化的发展,大量含锌废物对环境造成了严重污染,采用水泥对含锌废物进行固化是常用的处理办法。而确定锌化合物对水泥水化历程作用的机理是固化利用和建筑功能化应用的前提。本文综述了国内外锌化合物改变水泥水化历程的研究进展,指出了目前研究中存在的不足,并结合研究现状对下阶段研究方向进行了展望。

以煤矸石为粗骨料,掺入不同掺量的聚丙烯纤维配制路面水泥混凝土,对混凝土的路用性能和微观结构进行了试验研究,分析了纤维的增强机理。结果表明,聚丙烯纤维可以减少混凝土中微裂缝的产生,抑制连通裂缝的发展,在一定掺量范围内能够有效提高煤矸石轻骨料混凝土的抗折强度和耐磨性,随着掺量的增加显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性。煤矸石轻骨料混凝土中掺入聚丙烯纤维,可获得良好的路用性能。

水泥混凝土道路由于其施工操作的便利和良好的性价比,目前在城市小区、乡村应用仍较为普及,但施工操作稍有不当水泥混凝土道路路面极易产生裂缝。基于对水泥混凝土道路建设施工经验总结及观察,分析论证了水泥混凝土路面产生各种裂缝的原因,并在此基础上提出了针对水泥混凝土路面各种裂缝的防控措施。

目前,在环保领域中研究以TiO_2为光触媒,制备具有光催化氧化能力的节能、高效的绿色环保材料成为热点。将纳米TiO_2应用于混凝土中生产光催化混凝土,赋予了混凝土降解大气中的污染物和建筑物表面微生物的功能,如汽车尾气以及建筑物表面微生物的的降解。本文论述了纳米TiO_2作为光催化剂的反应机理,综述了具有光催化性能的混凝土材料的制备方法、应用研究现状及影响光催化性能的因素,总结了光催化混凝土生产应用上的问题,并展望了下一步的研究方向。

为研究机场道面施工工艺和引气剂品种对混凝土气泡特征参数的影响规律,采用4种国内常用的引气剂配置了含气量为6%的机场水泥混凝土。试验结果表明,经排式振捣机振捣后,混凝土的含气量大幅度降低,气泡总数和小孔径气泡个数显著增加;掺不同品种引气剂的混凝土经机场道面施工后,其气泡特征参数有较大的差异;优质引气剂经施工后在混凝土中形成大量小孔径气泡,气泡间距系数明显降低。

能量演化贯穿于混凝土破坏的全过程,为分析混凝土破坏的危险性,选取C30、C45和C60三种混凝土进行单轴加载试验。结果表明:混凝土加载过程的吸收能、弹性能和耗散能呈先慢后快的非线性增长;混凝土的强度等级越高,储备弹性能的能力越强,其破裂所需要的耗散能更多,破坏的危险性越低;引入冲击能指标评价混凝土突然破坏危险性,C60混凝土表现为突然破坏危险性强烈,C45与C30混凝土突然破坏危险性中等。研究结果有助于指导机场道面的危险防控。

通过对混凝土试样进行抗冲击与磨耗试验测试，得到了SBR乳液改性水泥混凝土（SBR质量掺量为0-18％）、钢纤维混凝土（钢纤维体积掺量为0～1．2％）和钢纤维聚合物水泥混凝土单位面积磨损量与抗冲击韧性．分析了钢纤维和聚合物乳液对水泥混凝土抗冲击与磨耗性能影响规律及作用机理。研究结果表明．钢纤维和SBR乳液提高了混凝土抗冲击与耐磨性能，且随着掺量增加，作用效果越好；钢纤维和聚合物乳液复掺对改善混凝土抗冲击、磨耗性能优于钢纤维和聚合物乳液单掺。

能量演化贯穿于混凝土破坏的全过程。为探究含水率对受载混凝土能量演化特征的影响规律,对泡水0 h、6 h和24 h的C45水泥混凝土试样进行了单轴加载试验。结果表明:混凝土含水率越高,混凝土的刚度、相对抵抗变形和破坏的能力逐步下降;不同含水率混凝土的弹性能密度随应力比率呈幂指数增加;混凝土含水率越高,其储能极限越小,破裂所需要的耗散能越少;混凝土的能量分配形式相似,且混凝土含水率对能量分配影响不明显。在机场道面工程设计时,应加强排水设计,减轻含水率对其劣化的影响,延长道面使用寿命。

为提高水泥混凝土的耐久性,采用密封防水剂对混凝土进行养护和加固,从混凝土吸水率、抗压强度、抗碳化深度、耐磨耗性能和抗盐冻试验等方面进行对比试验。试验结果表明:刷涂密封防水剂后混凝土吸水率由2.32%降低至0.94%,混凝土试件的抗压强度有一定程度的增加;试件7d碳化深度降低51.8%;混凝土表层耐磨度降低46.8%;试件盐冻试验表面砂浆层剥落量降幅达60%。刷涂密封防水剂后,混凝土内部变得更致密,经密封防水剂养护后的混凝土体在沿海及盐腐蚀较为严重的地区,具有更好的抵抗盐腐蚀的性能。