利用废弃PET塑料制备了再生PET塑料骨料(RPA),研究了RPA部分取代天然细骨料(0、10%、20%、30%、40%)对砂浆单轴受压性能的影响,并建立了掺RPA砂浆的单轴受压应力-应变本构关系。结果表明:随着RPA取代率的增加,试件的延性增加,应力-应变曲线上升段和下降段斜率逐渐降低,峰值应力和弹性模量逐渐降低;试件的峰值应变、极限应变和抗压韧性指数均随着RPA取代率的增加而增大;建立的掺RPA砂浆单轴受压本构方程计算结果与试验结果吻合较好。

基于掺矿粉、粉煤灰的复合胶凝材料体系,研究了自制激发剂SHSA对掺合料-高贝利特硫铝酸盐水泥砂浆的工作性、力学性能的影响,并通过微观测试分析了激发剂的作用机理。结果表明:掺加SHSA后,试件的流动度降低,凝结时间缩短;当掺合料掺量相同时,随着SHSA掺量的增加,掺加矿粉试件的28 d抗压强度提高,掺加粉煤灰试件的28 d抗压强度先增加后降低;随着SHSA掺量的增加,C-S-H凝胶数量增加,钙矾石排列更加紧密,浆体密实度增加,未水化的粉煤灰颗粒出现溶解现象,SHSA激发了掺合料的活性。

综述了掺微胶囊的水泥基复合材料自修复性能的研究成果,包括微胶囊的制备方法、微胶囊的自身性质、微胶囊对水泥基复合材料性能的影响、微胶囊修复水泥基复合材料的机理和修复效果,对比讨论了相关文献的试验结果,并展望了水泥基复合材料自修复性能研究的发展方向。

在混凝土中掺入适量的玄武岩纤维可提升混凝土的力学性能。阐述了玄武岩纤维的特点和优势,分析了玄武岩纤维混凝土的静态和动态力学性能及玄武岩纤维在混凝土中的作用机理,给出了提升玄武岩纤维混凝土力学性能的未来研究方向。

为了研究利用ABAQUS软件模拟活性粉末混凝土(RPC)梁抗弯性能的适用性,基于该软件中的混凝土材料塑性损伤(CDP)模型,针对RPC不同的本构模型,采用当前几种主流的塑性损伤因子计算方法,得到了适用于RPC材料的CDP参数。结合已有的型钢-RPC梁抗弯性能试验,将RPC材料的CDP参数输入ABAQUS软件中,建立了考虑型钢与RPC之间黏结滑移的有限元模型,并将模拟得到的荷载-挠度曲线与试验实测曲线进行了对比。结果表明:在试验实测RPC材料特征值参数值以及合适的RPC本构关系及塑性损伤因子计算方法的基础上,考虑型钢与RPC之间黏结滑移的数值模拟结果与试验结果吻合较好;建议模拟时选择下降段较缓和的受压应力-应变曲线,受拉应力-应变曲线近似强化模型,采用能量损失法及Sidoroff能量等价原理计算RPC材料的CDP参数。

为了深入研究工程建设中几种C25~C40强度等级混凝土经历火灾高温后的力学性能变化规律,提出了相对精确的剩余强度计算方法和受压本构方程,以经历温度、混凝土强度等级、恒温时间为变化参数,设计并完成了120个棱柱体试件的轴压试验,分析了各变化参数对其峰值应力、轴压刚度及耗能能力的影响规律,并给出了相应的剩余强度计算公式和轴压应力-应变本构方程的参数取值。结果表明:各试件的峰值应力、轴压刚度及耗能能力均随经历温度的升高而逐渐降低,随混凝土强度等级的提升呈现先小幅降低而后升高的变化趋势;增加恒温时间对试件的轴压力学性能不利,但影响程度不大。

制备了漂浮植生混凝土,研究了有机硅憎水剂掺量(0、1%、2%、3%、4%)对漂浮植生混凝土性能的影响,分析了其作用机理。结果表明:随着憎水剂掺量的增加,保证浆体流动度满足要求(150~160 mm)的减水剂用量增大,试件的吸水率降低,表面水接触角增大;随着憎水剂掺量的增加,漂浮植生混凝土的抗压强度呈先增大后减小的趋势,软化系数增大,内部环境pH值降低;采用3%憎水剂制备的漂浮植生混凝土的植生性能良好。

综述了近年来磷酸镁水泥(MPC)作为修复加固材料的研究进展,介绍了在工程结构中MPC的修复、加固及防锈作用,并解释了其修复、加固作用的原理及应用效果,还指出了目前存在的问题和今后的研究趋势。

为提高公路山岭隧道的预制化水平,提升工程质量和缩短施工工期,基于实际工程,研发了一种新型预制混凝土排水沟,介绍了其结构形式、沉砂井、排水孔等细部构造,并阐述了其生产工艺、施工技术、现场拼装等技术要点。实际工程应用表明,该预制构件应用效果良好。

研究了玄武岩纤维掺量对混凝土轴拉性能和抗冲击韧性的影响,观察了试件拉伸与冲击的破坏形态,测得了试件的轴拉强度、破坏冲击次数等指标。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的轴拉强度先增大后减少;当玄武岩纤维掺量为5 kg/m3和10 kg/m3时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度分别提高了24.41%和50.17%;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m3时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度降低了3.73%;各试件的冲击破坏裂缝均出现在试件中部;与素混凝土相比,玄武岩纤维掺量为5 kg/m3和10 kg/m3试件的破坏冲击次数分别增加了46.29%和69.66%,抗冲击韧性的改善效果明显;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m3时,由于纤维分散不够均匀,导致试件的破坏冲击次数降低。