对矩形肋叠合板构件和T形肋叠合板构件进行了均布加载试验,研究了各构件在受力过程中刚度、跨中挠度和裂缝的变化规律,对比分析了各部件的荷载-应变曲线,并得到了构件的开裂荷载和极限承载力。结果表明:叠合板件的力学性能受底板肋部形式的影响较大;相同跨度下,T形肋叠合板件的受力性能优于矩形肋叠合板件;两种肋形式的叠合板件均为受弯破坏,延性良好。T形肋预制底板的有限元分析结果表明,增加T形肋的腹板高度可明显提高构件的抗弯承载力;构件肋孔间的混凝土出现水平方向的贯通裂缝,表明肋孔间混凝土的破坏形式主要为剪切型破坏。

为了解决混凝土耐久性评价指标较多且评价结果不统一的问题,设计了碱式硫酸镁水泥混凝土(BMSCC)耐水性试验。经过与传统耐水性评价参数的对比,验证了相对质量评价参数、相对动弹性模量评价参数和双指标耐水性评价参数作为BMSCC耐水性评价指标的合理性,并对其进行了修正。基于修正后的评价参数,提出了一种综合耐水性评价参数。结果表明:修正前BMSCC相对质量评价参数、相对动弹性模量评价参数和双指标耐水性评价参数等评价结果与传统耐水性评价参数评价结果存在偏差,修正后各评价参数可以作为BMSCC耐水性评价参数。综合耐水性评价参数能够较准确地评价BMSCC的耐水性,为BMSCC及新型混凝土耐久性评价提供了理论参考和研究方法。

采用两种再生粗骨料(RAⅠ、RAⅡ)分别替代30%、50%、70%、100%的天然粗骨料,以及将两种再生粗骨料以不同质量比(mRAⅠ∶mRAⅡ=1∶3、1∶1、3∶1)混合后替代30%、50%、70%、100%的天然粗骨料制备了再生混凝土,研究了不同再生粗骨料的品质和掺量对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响。结果表明:再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度均随着再生粗骨料掺量的增加而降低;当再生粗骨料掺量一定时,再生混凝土的力学强度随着mRAⅠ∶mRAⅡ的增大而增大;参考GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》建立的再生混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度关系式的拟合效果较好。

研究了两种类型的再生微粉(混凝土粉和砖粉)取代部分硅灰对超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)力学性能和微观结构的影响。结果表明:混凝土粉的掺入降低了UHPC的力学性能,而砖粉取代15%硅灰时,UHPC的28 d抗压强度和抗折强度分别达到了130 MPa和24 MPa,略高于基准组;相较于混凝土粉,在UHPC中掺入15%的砖粉能够优化混凝土的内部结构;砖粉良好的微集料填充作用和火山灰效应增强了界面过渡区的黏结性能和水化产物的纳观力学性能,从而改善UHPC的微观结构。

分析了混凝土人工鱼礁的国内外研究及应用进展,提出了以透水混凝土和植生混凝土为基础的新型生态鱼礁混凝土方案,制备了具有较高孔隙率和特定表面性质的生态型鱼礁混凝土,可为海洋生物附着生长提供有利环境。通过将自主研发的增韧水性环氧涂层钢筋应用到人工鱼礁骨架上,有效缓解了钢筋由于氯离子侵蚀而产生的锈蚀问题,从而大大提高了鱼礁结构的安全性和耐久性。此外,在礁型设计方面,采用混凝土管状堆积模型,辅以离心成型工艺进行设计。

研究了静养时间对蒸养机制砂混凝土抗压强度和耐久性的影响。结果表明:延长静养时间,可以增大蒸养机制砂混凝土的抗压强度,有利于耐久性能的提升;静养时间过长,蒸养机制砂混凝土抗压强度的增长幅度不大。

为了研究钢板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,在钢板-UHPC-T组合梁方案下,以钢板厚度、钢板强度等级、UHPC抗拉强度和UHPC极限拉应变为参数,利用ABAQUS软件进行了有限元分析。结果表明:钢板厚度和钢板强度等级的改变对组合梁抗弯承载力的提高作用较为明显;UHPC抗拉强度的提高可以适当提高开裂荷载;UHPC极限拉应变的增加可适当提高梁体的延性。

为研究橡胶自密实混凝土在循环荷载作用下的疲劳寿命,利用MTS液压伺服试验机进行了橡胶自密实混凝土四点弯曲疲劳试验。基于能量法分析了橡胶自密实混凝土的能量耗散特性。研究结果表明:橡胶自密实混凝土的单周疲劳耗散能wd呈现出明显的阶段性,其中,B阶段为主要阶段,且基本保持恒定;同一加载频率下,wd与应力水平呈指数关系;同一应力水平下,加载频率越高,wd越大;在低应力水平时的临界耗散能Wcd大于高应力水平时的临界耗散能,且Wcd随应力水平近似线性降低。此外,提出了一种基于耗散能的橡胶自密实混凝土的疲劳寿命预测方法,并与试验结果进行了对比,验证了该预测方法的有效性。

研究了不同掺量的可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚羧酸高效减水剂单掺对钼尾矿砂抹面砂浆力学性能的影响,并通过正交试验确定了3种外加剂对砂浆性能影响的顺序,得出了钼尾矿砂抹面砂浆最佳配合比为胶砂比1∶3,减水剂0.8%,羟丙基甲基纤维素醚0.15%,可再分散乳胶粉1%。

为了获得合适的陶粒泡沫混凝土墙板生产工艺参数,进行了自密实陶粒泡沫混凝土墙板工厂生产试验。结果表明:混凝土的坍落扩展度是生产中的关键参数,当其达到SF1级自密实混凝土性能要求时,所生产墙板的完整性好,但是表面缺陷较多;而达到SF2级自密实混凝土性能要求时,所生产墙板的质量好,表面缺陷少;混凝土的工作性越好,累计破泡率越小。