研究了石灰石粉的细度(18、38、75μm)和掺量(10%、20%、30%)对清水混凝土性能和外观质量的影响。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,清水混凝土的抗压强度基本呈降低趋势,提高石灰石粉的细度可以减轻石灰石粉对抗压强度的不利影响;与细度为18μm、75μm的石灰石粉相比,细度为38μm的石灰石粉可以改善新拌清水混凝土的初始气泡结构,推动新拌清水混凝土中的微细气泡向大气泡转变;石灰石粉不利于硬化清水混凝土表面气孔结构的优化,但适量(10%)石灰石粉能够有效降低硬化清水混凝土表面的气孔含量;石灰石粉可以改善清水混凝土的表面色差,改善程度与石灰石粉的细度和掺量呈正相关;石灰石粉有助于降低清水混凝土的表面粗糙度,但当石灰石粉的细度超过38μm或者掺量大于20%时,表面粗糙度几乎不再降低;工程应用结果表明,选用细度为38μm或18μm的石灰石粉并...

为了研究结构修补用细石灌浆料高温后的性能,试验分析了不同温度(200、400、600、800、1000℃)、不同冷却方式(自然冷却、浸水冷却)对细石灌浆料表观状态变化、质量损失、强度损失的影响规律,建立了温度与质量损失、温度与残余抗压强度的函数关系式。结果表明:在200~1000℃高温后,试件的颜色由灰色变至黄白色,温度越高,试件表面裂纹越严重;温度的升高以及高温持续时间的延长会导致试件质量损失以及强度损失的加剧;当温度为200℃时,两种冷却方式的抗压强度基本一致,升高至400℃及以上时,自然冷却试件的抗压强度高于浸水冷却;基于试验数据建立的拟合关系式的拟合效果较好。

为研究陶粒加气混凝土砌块(CACB)强度与养护环境、含水率、龄期的关系,分别测试了六种不同龄期(0、3、7、14、28、56 d)CACB试件在自然养护、恒温恒湿环境养护和标准养护下的强度和含水率,分析了含水率、龄期和强度变化相关性。结果表明:CACB的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度前期增长较快,28 d后增长率趋于平缓;CACB的强度对含水率的变化不太敏感;在标准养护条件下,CACB的28 d和56 d抗压强度、抗拉强度均比其他养护条件略高;恒温恒湿环境养护条件下,CACB的28 d、56 d抗折强度比其他养护条件略高;根据试验结果,同时考虑生产的经济性和施工条件,CACB推荐的施工养护环境为自然养护,最佳养护龄期为28 d。

为了提高水泥基材料的抗碳酸腐蚀性能,通过碳酸腐蚀前后砂浆的外观、质量、抗压强度和腐蚀深度的变化,研究了粉煤灰和硅灰的掺量、掺入方式(单掺、复掺)对砂浆抗碳酸腐蚀性能的影响。结果表明:单掺时,粉煤灰和硅灰的最佳掺量分别为15%、5%;复掺时,当m粉煤灰∶m硅灰=7∶3时,砂浆的抗碳酸腐蚀性能最佳,且优于单掺粉煤灰或硅灰砂浆的性能。

将废混凝土粉作为硅质材料掺入蒸压加气混凝土中,研究了废混凝土粉的掺量(40%~70%)、蒸压压力(0.9~1.7 MPa)和蒸压时间(4、6、8 h)对蒸压加气混凝土性能的影响,并通过XRD和SEM分析了其水化机理。结果表明:当废混凝土粉掺量为50%、蒸压压力为1.1 MPa、蒸压时间为8 h时,制备的再生蒸压加气混凝土的抗压强度和干密度分别达到7.5 MPa和647 kg/m3,满足相关标准中的A5.0、B06级别要求;蒸压养护促进了蒸压加气混凝土中的硅质材料和钙质材料反应,生成了大量的片状托贝莫来石、半结晶CSH(Ⅰ)、CSH凝胶和少量水化石榴石、硬石膏等水化产物,从而提高了蒸压加气混凝土的强度,降低了其干密度。

制备了铁尾矿-煤矸石二元复合掺合料和铁尾矿-粉煤灰-煤矸石三元复合掺合料,研究了复合掺合料的配比和替代率、活化剂的种类(NaOH、Ca(OH)2、Na2SiO3)和掺量对胶砂力学性能的影响,采用SEM观察了胶砂的微观结构。结果表明:对于二元复合掺合料,当铁尾矿粉与煤矸石粉的质量比为1∶1时,胶砂的28 d抗压、抗折强度达到最大,抗裂性能较好;对于三元复合掺合料,当铁尾矿粉、粉煤灰、煤矸石粉的质量比为4∶3∶1时,胶砂的28 d抗压强度最大,28 d抗折强度较高,抗裂性能较好;随着三元复合掺合料替代率的增加,胶砂的抗压、抗折强度基本呈降低趋势;活化剂NaOH对胶砂力学性能的改善效果较Ca(OH)2和Na2SiO3好,NaOH的最佳掺量为1.6%。

为了减少再生混凝土全生命周期CO2排放量,考虑再生混凝土服役阶段的碳化作用,采用碳化再生粗骨料、CO2环境下搅拌和养护的固碳方式对再生混凝土全生命周期进行碳化设计。运用生命周期评价(LCA)理论,将再生混凝土生命周期分为6个阶段,分别为原材料生产和运输、再生混凝土的生产、运输、施工、服役、拆除,并建立了各阶段CO2排放计算模型,探究了1 m3的C30再生混凝土全生命周期CO2排放量。此外,对再生混凝土全生命周期CO2排放的环境影响进行了评价。结果表明:与仅服役阶段碳化作用下的再生混凝土全生命周期CO2排放量(APL)相比,再生混凝土全生命周期碳化作用下的CO2排放量(BPL)减少;与再生粗骨料固碳相比,再生混凝土搅拌和养护固碳对降低再生混凝土全生命周期CO2排放的作用更好;用再生粗骨料取代部分天然粗骨料可以节约环境成本,减少CO2排放量,具有...

为研究不同程度竖向顶部脱空灌浆缺陷对半灌浆套筒接头力学性能的影响,设计和制作了灌浆饱满度分别为60%~100%的五种钢筋试件,并对其进行了单向拉伸、高应力反复拉压和大变形反复拉压试验,分析了不同加载工况下半灌浆套筒接头的破坏模式、抗拉强度、残余变形和灌浆料破坏深度。结果表明:在单向拉伸荷载作用下,灌浆饱满度超过60%后,各试件均未发生钢筋拔出破坏,抗拉强度和残余变形基本一致;在高应力反复拉压和大变形反复拉压荷载作用下,60%灌浆饱满度的试件出现钢筋拔出破坏;随着灌浆饱满度提高,试件残余变形逐渐减小。

自主研发了一种复合黏度改性剂(CVMA),研究了掺量为0~15%的CVMA对C60桥塔清水混凝土新拌性能、硬化性能和外观质量的影响。结果表明:掺10%的CVMA可降低清水混凝土倒置坍落度筒排空时间56.9%,并提高了混凝土的力学和耐久性能;掺入CVMA可以改善清水混凝土的气泡稳定性、优化气泡结构,从而减少清水混凝土的外观气泡缺陷,同时可抑制色差缺陷,达到清水混凝土外观质量要求。

针对沙漠腹地与近沙漠区农业工程、基础设施建设原材料短缺、服役环境差、混凝土耐久性能差等问题,采用西部寒旱-盐渍地区的风积沙为原材料制备了C25风积沙混凝土(ASC),得到了最优配合比,并基于微观分析研究了盐冻、干湿循环耦合作用下ASC的耐久性能。结果表明:随着风积沙掺量从0增加到100%,ASC的损伤速度越慢,其抗盐冻、干湿循环耦合作用的能力也越好;高掺量(≥60%)ASC试件抗盐冻、干湿循环耦合作用的性能良好;高掺量ASC在寒旱-盐渍土地区道路与水利工程中具有较好的适用性。