总结了目前确定黏聚断裂韧度KIcc的多种方法,如高斯-切比雪夫积分法、等效力法、窄条断裂模型法、权函数法、简化格林函数法、实用插值法等,介绍了这些方法的使用步骤和结果精度,并对结果进行了对比分析。分析结果表明,虽然基于不同方法求解的混凝土黏聚断裂韧度KIcc略有误差,但仍能满足工程需求,可根据需求选择不同的方法求解。

采用钢渣石、钢渣砂分别等质量取代碎石、河砂制备了钢渣混凝土,研究了钢渣混凝土的抗碳化性能,并建立了不同保护层厚度钢渣混凝土的碳化寿命预测模型。结果表明:随着钢渣石、钢渣砂取代率的增加,试件的抗碳化性能先增强后减弱,且当钢渣石、钢渣砂取代率均为50%时,试件的抗碳化性能最好;建立的碳化寿命预测模型的精度较高,可为实际工程中钢渣混凝土结构的碳化寿命预测提供参考。

以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料制备了一种水下不分散灌浆料,选取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和无水石膏的三元胶凝体系,采用单因素试验法,研究了水料比、高分子絮凝剂掺量、聚羧酸减水剂粉末掺量这3个关键因素对水下不分散灌浆料流动度、抗分散性、抗压强度的影响,确定出了最佳掺量。结果表明:当水料比为0.14、高分子絮凝剂掺量为0.15%、聚羧酸减水剂粉末掺量为0.55%时,水下不分散灌浆料的初始流动度为258 mm,30 min流动度为256 mm;7 d、28 d水下抗压强度分别为35.76 MPa、53.09 MPa;水下抗分散性为Ⅰ,水下不分散灌浆料的水下抗分散性好,可用于C40混凝土修补加固。

采用料浆容重法进行了配合比设计,分别制备了表观密度为600、800、1000、1200 kg/m3的微孔混凝土,并制作了微孔混凝土-XPS-微孔混凝土复合墙体试块,通过立方体试块高温试验和复合墙体单面受热试验,研究了表观密度和结构形式对微孔混凝土复合墙体试块的耐高温性能的影响。结果表明:随着温度的提高,微孔混凝土的质量损失增加,抗压强度和导热系数降低,表观密度对微孔混凝土的耐高温性能影响较大;表观密度越高,微孔混凝土复合墙体的耐高温性能越好,25-50-25 mm厚的复合墙体的隔热性能最好。

对比了甘肃本地五大产地机制砂的基本性能,研究了不同产地机制砂对UHPC性能的影响。结果表明:不同产地机制砂由于原石的不同,性能会存在一定差异,其中差异最为突出的是压碎值,最大相差高达80%;不同产地机制砂制备UHPC的7 d抗压强度在112.80~161.60 MPa间、28 d抗压强度在102.50~153.80 MPa间;不同产地机制砂制备UHPC的7 d抗折强度在22.00~29.10 MPa间、28 d抗折强度在22.80~29.20 MPa间;不同产地机制砂UHPC的微观结构和水化产物也存在一定差异,但微观结构基本为孔隙率较小的致密结构。在UHPC材料设计与质量控制中,应考虑机制砂产地的差异性。

通过对预制混凝土桩生产的资源属性、能源属性、环境属性、品质属性等几个方面的新材料、新工艺、新技术的分析,提出了预制混凝土桩生产中混凝土配合比优化设计技术、再生骨料利用、碱矿渣混凝土、免蒸养免蒸压技术、混凝土高性能化、生产线智能化、高强钢材技术、无短板机械接桩等绿色低碳化的技术措施,可为我国预制混凝土桩行业绿色低碳化发展提供参考。

研究了超细粉煤灰掺量对低水胶比复合胶凝材料浆体流动性的影响,分析了浆体流动性与流变性能的关系。结果表明:在相同水胶比和硅灰掺量下,随着超细粉煤灰掺量的增加,浆体流动度增大,流动时长先缩短后延长,平均流动速率先提高后下降,浆体的黏度系数减小,屈服应力增大,剪切增稠性增强;在相同超细粉煤灰掺量下,浆体的流动度-黏度系数和流动度-屈服应力均呈负相关,黏度系数或屈服应力减小,浆体的流动度增大;在相同流动度下,当超细粉煤灰掺量较高时,浆体的黏度系数减小,屈服应力增大;浆体的流动度同时受其黏度和变形能力的影响。

为了研究NaOH和聚合物乳液复合改性橡胶混凝土的性能,对橡胶颗粒采用浓度为4%的NaOH溶液进行12 h浸泡处理,然后将其等体积取代9.5%的河砂,并掺入不同种类(丁苯乳胶、合成树脂、乳化沥青)和掺量(1%、2%、3%、4%、5%)的聚合物乳液对橡胶混凝土(CRC)进行复合改性,研究了聚合物乳液的种类和掺量对CRC力学、抗冻性能的影响。结果表明:随着聚合物乳液掺量的增加,试件的抗压、抗折强度先增大后减小,其中,2%合成树脂对试件抗压、抗折强度的提高效果最好;对于CRC的抗冻性能,3种聚合物乳液的最佳掺量均为3%,其中,丁苯乳胶、合成树脂对CRC抗冻性能的改善效果相对较好,乳化沥青的改善效果相对较差。

研究了碱激发剂浓度(2%、5%、8%)和再生粗骨料取代率(0、25%、50%、75%、100%)对PVA纤维混凝土坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响,建立了碱激发再生骨料纤维混凝土的力学指标换算式。结果表明:随着再生粗骨料取代率和碱激发剂浓度的增加,混凝土拌合物的坍落度降低;试件的抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度均随着再生粗骨料取代率的增加而减小,随着碱激发剂浓度的增加而增大;建立的抗压强度分别与劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的换算式具有较高的拟合精度。

以5%的碳化硼等质量取代褐铁矿砂,制备了强度等级C50和密度等级RS2的铁矿石防辐射混凝土,研究了其在不同亚高温温度下的热工性能以及145℃处理5 d前后力学及耐久性能,分析了碳化硼在亚高温前后对铁矿石混凝土性能的影响规律和机理。结果表明:碳化硼的掺入提高了铁矿石混凝土的比热容、导热系数、热扩散系数、抗折强度,但降低了铁矿石混凝土的表观密度、抗压强度;亚高温后,碳化硼的填充效果明显,优化了气泡参数,提高了铁矿石混凝土微观结构的稳定性,有利于减缓铁矿石混凝土耐久性能劣化过快的情况,维持铁矿石混凝土亚高温后的防辐射稳定性。