在文献调研的基础上,提出了一种新型装配式拱形连梁节点,并通过试验和有限元方法分析了此种节点的抗震性能。结果表明:拱形连梁和型钢连接件可以有效提高连梁端部的抗剪承载能力,提高联肢墙结构的整体抗震性能。

研究了水胶比和矿物掺合料掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性的影响,分析了砂种类对UHPC力学性能的影响。结果表明:增大水胶比、矿渣粉掺量、粉煤灰掺量均可改善UHPC的工作性,而增大硅灰掺量会降低UHPC的工作性;掺入1%的钢纤维可显著提高UHPC的力学性能;海砂、江砂取代石英砂会使UHPC的抗压强度和抗折强度均有不同程度的降低,机制砂取代石英砂会使UHPC的抗压强度增加、抗折强度降低。

研究了细骨料种类和级配、膨胀剂掺量对高性能水泥基灌浆料性能的影响,并对比分析了缓凝剂掺量及掺入方式对其实际应用效果的影响。结果表明:采用河砂作为细骨料制备的灌浆料能够保持较好的流动性,但其强度低于采用石英砂或机制砂作为细骨料的灌浆料;当膨胀剂掺量为2%时,灌浆料的竖向膨胀率能够满足GB/T 50448—2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》的要求;两种缓凝剂复掺的效果优于单掺,复掺0.8‰缓凝剂RA+0.8‰缓凝剂RB可明显延长Ⅳ类灌浆料的凝结时间,且30 min经时扩展度损失较小,对强度的影响也较小,能够满足实际工程要求。

将玄武岩纤维作为外掺材料掺入到水泥固化风积砂材料中,研究了温度、水泥用量和玄武岩纤维掺量对水泥固化风积砂材料温缩应变的影响。结果表明:玄武岩纤维能有效降低水泥固化风积砂材料的温度收缩,随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的温缩系数先减小后增大;对于水泥用量分别为10%、15%和20%的试件,对应玄武岩纤维的最佳掺量分别为0.7%、0.5%和0.5%;各因素对温缩系数的影响程度大小为:水泥用量>纤维掺量>温度。

研究了不同规格及掺量的钢棉对超高性能混凝土(UHPC)工作性和力学性能的影响。结果表明:钢棉的掺入降低了UHPC的流动性和抗拉性能,但合适规格及掺量的钢棉可显著提升UHPC的抗压强度和抗折强度。

以石蜡为相变材料,膨胀珍珠岩做支撑基体,制备了膨胀珍珠岩-石蜡复合相变材料,采用苯丙乳液对复合相变材料封装,利用封装后的复合相变材料替代部分细骨料制备了相变储能砂浆,并对其力学性能进行了试验研究。结果表明:苯丙乳液对复合相变材料有很好的封装作用;随着复合相变材料替代率的增大,相变储能砂浆的力学性能下降;当复合相变材料替代率为70%时,相变储能砂浆的抗压强度为12.7 MPa,满足规范中对建筑围护结构砂浆的要求。研究成果可为相变材料在建筑中的应用提供参考。

利用Ф100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB),通过改变冲击气压实现了不同应变率条件加载,得到了掺铅锌尾矿砂混凝土的动态劈拉强度、动态增强因子(DIF)、应力-应变曲线和破坏形态,研究了不同铅锌尾矿砂掺量下,混凝土动态劈拉性能与应变率的关系。结果表明:试件的动态劈拉强度和DIF值均随着应变率的增大而增大,表现出明显的应变率相关性,但二者的增大速率呈现出差异性;随着应变率的增大,不同铅锌尾矿砂掺量混凝土试件与压杆接触处的破坏状况变差,试件的完整性变差,且试件沿加载方向的裂缝宽度逐渐变大,并在劈裂面处形成贯通裂缝。

研究了不同硅灰掺量对超高性能混凝土(UHPC)拌合物性能、力学性能的影响,并通过水化程度、孔结构、界面黏结强度等测试方法探讨了硅灰对UHPC性能的提升机理。结果表明,掺入硅灰可从微观和细观层面促进水泥水化、优化孔结构、提升钢纤维与基体的黏结性能,从而提升UHPC的力学性能。当硅灰掺量在20%范围内时,提升效果随着硅灰掺量的增加而增大;当硅灰掺量超过20%时,硅灰的高需水量特性开始显现,使得UHPC拌合物的黏度大幅增加,不利于浇筑成型和气泡排出,使UHPC内部缺陷增多导致其抗压强度下降;硅灰在UHPC中的推荐掺量为10%~20%。

通过正交试验研究了气泡群掺量、再生微粉掺量、水料比和羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)掺量对再生微粉泡沫混凝土性能的影响,并结合功效系数法确定了再生微粉泡沫混凝土的最优配合比。采用SEM和XRD探究了再生微粉泡沫混凝土的微观结构。结果表明:再生微粉泡沫混凝土的抗压强度随着气泡群掺量、再生微粉掺量的增加呈下降趋势,随着水料比的增加呈先上升后下降的趋势,随着HPMC掺量的增加呈上升趋势;再生微粉泡沫混凝土的最优配合比为气泡群掺量4%、再生微粉掺量30%、水料比0.6、HPMC掺量0.07%;再生微粉泡沫混凝土抗压强度的提升主要归因于孔隙细化和HPMC减少了连通孔的产生。

研究了再生粗骨料取代率、纤维的体积掺量和掺入方式对再生混凝土性能的影响,根据实测应力-应变曲线,计算出了各组试件的压缩韧度指数和弹性模量。结果表明:再生混凝土的抗压强度略低于天然骨料混凝土,掺入纤维可显著提高再生混凝土的抗压强度、韧性和弹性模量;单掺时,对于抗压强度和弹性模量,玻璃纤维、PVA纤维的最佳掺量分别为0.45%、0.05%,对于韧性,玻璃纤维、PVA纤维的最佳掺量分别为0.45%、0.10%;当再生粗骨料取代率为50%时,玻璃纤维和PVA纤维混杂掺加对再生混凝土抗压强度、韧性和弹性模量的提升效果优于单一纤维;当再生粗骨料取代率为100%时,单一纤维对再生混凝土抗压强度、韧性和弹性模量的提升效果优于混杂纤维。