采用物理发泡技术制备了硫氧镁水泥复合吸波多孔材料,并对其进行了孔径特征和电磁参数测试。基于有效介质理论和传输线理论,模拟了此多孔材料对8~18 GHz频段电磁波的吸收性能。结果表明:多孔材料的孔隙率和气孔的平均孔径随设计密度的增大而减小;多孔结构可以降低材料的有效介电常数,提高阻抗匹配性能;数值模拟吸波性能曲线的变化规律与测试结果基本一致。

为降低超高性能混凝土(UHPC)黏度、提高工作性,采用硅烷(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷)对辅助胶凝材料(硅灰、粉煤灰)进行改性制备了自分散颗粒,并研究了其对UHPC工作性、抗压强度及微观结构的影响。结果表明:自分散颗粒降低了UHPC的黏度,提高了工作性;不同自分散颗粒对UHPC工作性的影响有较大差别,其中,粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒效果最好;自分散颗粒抑制胶凝材料的早期水化,降低UHPC早期抗压强度;不同自分散颗粒对UHPC的28 d抗压强度影响也各不相同,采用粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒提高了UHPC的28 d抗压强度,其他自分散颗粒降低了28 d抗压强度。

研究了电解锰渣取代石英粉或矿渣微粉对活性粉末混凝土(RPC)强度、收缩率和重金属浸出毒性的影响。结果表明:电解锰渣部分取代石英粉或矿渣微粉,RPC的抗压强度总体上有所提高,而抗折强度稍有下降;干缩率与湿胀率均降低;重金属浸出浓度均低于Ⅴ类地表水限值。

为了研究早龄期普通混凝土直剪作用下的力学性能,完成了12个普通混凝土试件的直剪试验,获取了试件的破坏形态及直剪荷载-位移全过程曲线,分析了直剪作用下龄期对普通混凝土直剪强度、峰值变形、变形模量、损伤演变、能量耗散等力学特征参数的影响规律。结果表明:龄期越长,受剪荷载-变形曲线上升段越陡峭;当龄期≤3 d时,混凝土断面剪切破坏形态为骨料与水泥基体之间界面的黏结破坏,当龄期≥7 d时,剪切破坏形态为骨料与水泥基体之间界面的黏结破坏与粗骨料本身的剪断破坏;随着龄期的延长,普通混凝土试件的峰值剪切变形减小,直剪强度、变形模量和能量耗散系数增大,混凝土损伤的出现变晚。

通过研究硅灰、Ⅰ级粉煤灰及S95矿渣粉掺量及掺入方式对高性能混凝土(HPC)的影响,确定了Ⅰ级粉煤灰和S95矿渣粉以1∶1复掺制备HPC预制装配式电缆沟。针对不同服役条件,设计了预制HPC电缆沟U型截面形式,并对其承载力进行了试验验证。结果表明:预制HPC电缆沟的关键部位强度及变形均满足承载力及变形要求,可为电缆沟的预制装配化应用提供参考。

提出了一种适用于低层建筑的装配式剪力墙结构,并对3个足尺预制剪力墙试件进行了低周往复加载试验。结果表明:在合理范围内增加轴压比,墙体的承载力有明显提高,两个试件都是延性破坏,延性和耗能能力均有所增强;减小剪跨比会使墙体开裂荷载和原始刚度变大,但延性变差,水泥砂浆层出现脆性破坏。

为研究弹卡式连接预应力混凝土方桩在滨海环境下长期工作的耐久性能,对弹卡式连接与传统焊接式连接方桩接头试件进行了通电加速锈蚀试验,并对劣化后两种方桩接头试件进行了抗弯性能试验。结果表明:劣化后的弹卡式连接方桩接头试件整体连接性能保持完好,其开裂弯矩和极限弯矩试验值与桩身理论计算值较接近,试件受弯破坏形式为接头底部被拉开,弹卡连接件中插杆从小套筒中拔出而破坏;劣化后的焊接式连接方桩接头试件焊缝连接处锈蚀严重,其开裂弯矩和极限弯矩试验值相较桩身理论计算值下降幅度较大,试件受弯破坏形式为接头底部连接焊缝直接拉开,跨中接头底部两侧端板完全脱离。

为解决清水混凝土外观气泡控制问题,基于实验室试验确定了外观气泡稳定控制的高鲁棒性材料参数区间,并提出了清水混凝土外观气泡的定量评价指标和方法。工程实践表明,外观气泡控制的材料参数区间对于不同施工参数具有良好的抗干扰能力,可实现外观气泡的稳定控制。

为更好研究机制砂的合理应用,选取了3种不同岩性的机制砂,通过分级筛分后调配成Ⅱ区中砂,设计了三种不同级配的机制砂。研究了不同机制砂的化学组成、矿物组成和微观形貌,以及不同机制砂对胶砂性能的影响。研究表明:不同机制砂颗粒的长径比和圆形度有一定的差异,个别粒级的参数差异较大;级配对钙基机制砂胶砂强度影响没有硅基机制砂显著;细度模数较大时,钙基机制砂胶砂强度大于硅基机制砂。

对不同粉煤灰掺量的钢筋混凝土试件进行弯曲荷载下的盐冻循环试验,利用超声波检测研究了弯曲荷载大小、盐冻循环次数对试件损伤的影响,并分析了超声波波速变化率与弯曲荷载、盐冻循环次数与混凝土损伤度的关系以及200次盐冻循环下混凝土损伤层厚度与弯曲荷载、混凝土损伤度的关系。结果表明:弯曲荷载越大,盐冻循环次数越多,超声波波速变化率和试件的损伤层厚度越大,混凝土受损越严重;试件的超声波波速变化率与盐冻循环次数和弯曲荷载呈线性正相关关系;200次盐冻循环时,试件的损伤层厚度与弯曲荷载呈正相关线性关系,试件的损伤度与超声波波速变化率之间呈非线性正相关关系,与损伤层厚度之间呈对数关系。