利用废旧轮胎破碎后的橡胶颗粒替代部分河砂制备了泡沫混凝土,研究了橡胶颗粒掺量、水灰比对混凝土的密度、流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和耐高温性能的影响。结果表明:橡胶颗粒的掺入降低了混凝土的密度、坍落度、抗压强度和弹性模量,但当橡胶颗粒掺量为20%时,试件的抗压强度仍高于10 MPa;试件的劈裂抗拉强度随着橡胶颗粒掺量的增加呈先增后减的趋势,且当橡胶颗粒掺量为20%时强度达到最大;高温对试件的抗压强度不利,与常温相比,经过100℃、200℃高温处理后,试件的抗压强度分别降低了3.1%~33.0%、25.0%~55.0%。

为了分析中空夹层钢管混凝土在压-扭复合受力下的破坏机理,对24根中空夹层钢管混凝土进行了压-扭静力试验,分析了受力全过程中中截面应变的开展规律及轴力对扭转刚度的影响,并通过扭转变形各阶段中截面横向应变与剪应变的开展,分析了轴力对外钢管约束效应的影响。结果表明:轴压比较大时,扭矩-转角(T-θ)曲线在弹性范围内出现明显的拐点,轴力提高了初始抗扭刚度;圆中空夹层钢管混凝土中截面不同位置处的扭矩-应变(T-ε)曲线重合度较高,相较于方形截面,其对内部结构的约束更均匀;扭矩加载初期,方形截面外钢管角部与中部的环向应变及剪应变相近,加载后期,中部的剪应变大于角部,角部的环向应变大于中部,表明角部出现应力集中,对内部结构的约束效应更明显,同时受力全过程中角部的相互作用力均大于中部。

为了探究主要原材料对适用于预应力预制道面板的活性粉末混凝土(RPC)强度的影响,针对适用于预应力预制道面板的RPC配合比,以水胶比、钢纤维掺量、减水剂掺量为变量,在标准养护和70℃水中养护的条件下,制作了不同配合比RPC试件,进行了抗压强度和抗折强度试验研究。研究结果表明:在一定范围内,RPC试件的强度随着水胶比的增大而降低,随着钢纤维掺量的增加而提高,当减水剂掺量为1.7%~1.9%时存在最大值;综合考虑和易性和强度的要求,建议预应力预制道面板用RPC的最佳配合比为水胶比0.19、钢纤维掺量6%、减水剂掺量1.8%。

研究了聚合物胶粉和玄武岩纤维对混凝土力学性能、抗裂性能和抗冲击性能的影响。结果表明:单掺聚合物胶粉对混凝土的抗压、抗折强度有一定负面影响,随着聚合物胶粉掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐降低,抗折强度先降低后趋于平缓;单掺玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能影响较小;复掺聚合物胶粉和玄武岩纤维时,聚合物胶粉对混凝土强度的影响大于玄武岩纤维;复掺10%聚合物胶粉+2.0 kg/m3玄武岩纤维时,混凝土的折压比和抗冲击性能达到最大,裂缝降低系数为0.93,限裂效能等级达到一级,有效降低了混凝土的开裂风险。

概述了废弃玻璃的粒径、颗粒表面处理方法和掺量等因素对混凝土力学性能、碱硅酸盐反应、抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性等性能的影响,分析了废弃玻璃在混凝土工程中推广应用的可行性,提出了废弃玻璃混凝土有待进一步研究的方向。

为了解决正交异性钢桥面的疲劳破坏病害,提出了一种基于免蒸养超高性能混凝土(UHPC)的钢桥面组合结构,结合实际工程给出了栓钉布置和钢筋间距的优化方案,总结了适用于钢桥面铺装的UHPC材料性能指标;对于大面积摊铺问题,设计了UHPC专用铺装施工设备,并进行了工艺性试验;通过有限元模拟分析了润扬大桥不同铺装体系下的变形情况,并与实桥监测数据进行了对比。结果表明:免蒸养UHPC结合完善的养护工艺能够抑制早期收缩裂缝的产生与发展;UHPC铺装相较于原环氧沥青混凝土铺装,钢桥面板的最大拉应变下降了53.3%,最大肋间相对挠度下降了42%;UHPC铺装能大幅提高桥面系的刚度,降低正交异性钢桥面板和铺装层的疲劳开裂风险。

对预制预应力空心板国内外研究及工程应用情况进行了综述,并结合工业化建筑发展和国内工程需要,对预制预应力空心板的研究和应用提出了展望。

针对目前国内预制混凝土板自动化流水生产线存在的问题(主辅工位数量不匹配、设备瓶颈多、养护效率低、设备利用率低、难以实现柔性生产等),研发了脉动式预制混凝土板柔性生产线。实际生产表明,采用该生产线,预制混凝土板的生产效率比传统流水生产线提高了3倍以上。同时,该生产线具有生产成本低、土地利用率高、设备坪效比高等优势,可进一步推广应用。

与蒸压加气混凝土砌块墙相比,蒸压加气混凝土配筋墙板对低层建筑可不设置构造柱,混凝土现场浇筑量小、构件尺寸大的特点使其组装更高效。本文介绍了蒸压加气混凝土板式承重墙结构在国外的应用情况,结合已有研究成果和相关技术规范对该结构的力学性能进行了说明,并展望了该结构体系的应用前景。研究表明:蒸压加气混凝土板式承重墙的抗震性能良好,结构在设防烈度下可以保持预屈服状态,在大震作用下具有充分的强度储备。

研究了不同掺量的玄武岩纤维对3D打印再生水泥基材料工作性与力学性能的影响。结果表明:当玄武岩纤维掺量为0.3%~0.5%时,可满足3D打印所需的流动性、可挤出性、可建造性、凝结时间等要求,且所制备的3D打印再生水泥基材料的抗压与抗折性能均较好。