为了解决装配式结构在村镇建筑应用中存在预制构件自重较大、运输和安装要求较高等问题,用轻质陶粒混凝土替代普通混凝土生产预制构件,以减轻预制构件的重量。开展轻质陶粒混凝土的配合比优化及性能试验研究。结果表明:轻质陶粒混凝土中的水泥、砂、陶粒、水用量分别为400、540、450、170 kg/m3时,试件的干表观密度为1816.7 kg/m3,满足轻质混凝土相关要求;28 d抗压强度为35.5 MPa,满足承重构件强度要求;坍落度为78 mm,和易性满足30~80 mm要求。

以硅灰和稻壳灰作为掺合料(固定总掺量为40%)、竹浆纤维作为增强材,采用抄取法制备了纤维增强水泥基复合材料,并研究了干湿循环和热水浸泡老化试验下,不同硅灰和稻壳灰掺入比例对竹浆纤维水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明:不同掺入比例的硅灰和稻壳灰均有效提高了竹浆纤维水泥基复合材料在干湿循环和热水浸泡老化下的抗弯强度和断裂韧性,其中,单掺40%硅灰的提高效果最好。

以浙江某高校图书馆“红、黄、灰、白”四色同体的现浇装饰清水混凝土工程为研究对象,采用普通灰色硅酸盐水泥为基础胶凝材料,配以钛白、铁红、铁黄、铁黑、群青等无机颜料,结合自主研发的高活性偏高岭土矿物固色剂,制备了色彩稳定及性能优异的四色清水混凝土,实现了低成本、彩色的装饰清水混凝土配制技术的突破。

在聚灰比为0、1%、3%、5%的情况下,研究了丁苯橡胶对泡沫混凝土干密度和抗折、抗压强度的影响,并通过显微图像处理和SEM从孔结构角度分析了丁苯橡胶对泡沫混凝土的改性机理。结果表明:随着聚灰比的增加,泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径均呈先增后减的趋势,孔隙圆度值略有降低,导致干密度和抗压强度均先减小后增大,抗折强度先略有降低后快速增大。

以脱硫石膏为主要胶凝材料,掺入普通硅酸盐水泥和外加剂,制备了石膏基自流平砂浆,研究了不同掺量(0、1%、2%、3%、4%)的可再分散乳胶粉对石膏基自流平砂浆工作性、力学性能和耐水性能的影响,并采用XRD和SEM进行了微观分析。结果表明:掺入适量的可再分散乳胶粉能够提高石膏基自流平砂浆的流动度;可再分散乳胶粉的掺入降低了石膏基自流平砂浆的抗压强度、抗折强度和耐水性能,同时降低了压折比,从而提高了石膏基自流平砂浆的韧性和抗裂性,降低了脆性;石膏基自流平砂浆的水化产物主要为二水石膏、钙矾石等。

为了研究高温对蒸压加气混凝土(AAC)物理力学特性的影响,对不同温度作用后的AAC试件进行了质量损失、纵波波速、单轴抗压强度等性能试验,并结合XRD及SEM测试,分析了温度对AAC成分与微观结构的影响。结果表明:随着温度的增加,高温后AAC试件表面颜色逐渐加深,质量损失不断增加;当温度低于100℃时,AAC试件的纵波波速略有增加,当温度高于100℃时不断下降;常温至300℃作用下,AAC试件的单轴抗压强度不断增大,超过300℃后逐渐下降;温度为900℃时,AAC试件碎裂,并失去了承载能力;随着温度的增加,AAC的物相成分和微观结构都发生不同程度的变化,由此导致AAC宏观物理力学特性发生相应变化。

采用海水、海砂分别替代淡水、河砂制备了海水海砂混凝土(SSC),研究了耐碱玻璃纤维(GF)掺量和粉煤灰掺量对SSC抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并基于灰色关联理论建立了双因素影响下的抗压强度和劈裂抗拉强度预测模型。结果表明:与普通混凝土相比,SSC的7 d抗压强度较高,28 d抗压强度较低;单掺粉煤灰或GF时,随着相应掺量的增加,试件的抗压强度和劈裂抗拉强度基本先增大后减小;与单掺粉煤灰相比,单掺GF对SSC抗压强度和劈裂抗拉强度的提高效果较好;复掺GF与粉煤灰时,当GF、粉煤灰的掺量分别为0.24%、10%时,对SSC抗压强度和劈裂抗拉强度的提高效果最显著;建立的NSGM(1,3)灰色预测模型的精度较高,SSC的28 d抗压和劈裂抗拉强度的预测值与试验值的平均相对误差分别仅为2.969%和0.708%。

为了研究不同配合比的火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响,通过正交试验对比分析了改性和未改性再生粗骨料的吸水率、表观密度和压碎指标,探讨了改性再生粗骨料对混凝土力学性能和抗氯盐侵蚀性能的影响。结果表明:与未改性再生粗骨料相比,改性再生粗骨料的吸水率和表观密度增大,压碎指标减小;在火山灰浆液中掺入30%复合掺合料后,随着复合掺合料中粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的抗压强度降低,氯离子扩散系数增大;在火山灰浆液中掺入适量稻壳灰后,再生混凝土的抗压强度提高,氯离子扩散系数减小;在火山灰浆液中掺入适量分散剂后,再生混凝土的抗压强度降低,氯离子扩散系数增大;综合考虑再生混凝土的力学性能和抗氯盐侵蚀性能,火山灰浆液的最佳配合比为矿粉掺量30%、稻壳灰掺量3%、不掺粉煤灰和分散剂。

介绍了玄武岩纤维(BF)对混凝土高温损伤的抑制机理,从力学性能、质量损失、微观结构方面综述了玄武岩纤维混凝土(BFRC)的耐高温性能,并基于BFRC存在的主要问题对其未来研究方向进行了展望。

设计了盐冻时混凝土杂散电流腐蚀试验和盐冻后混凝土电阻率测试试验,通过测试杂散电流密度和混凝土电阻率研究了盐冻时混凝土杂散电流的腐蚀规律及盐冻后混凝土电阻率的变化规律,揭示了盐冻对混凝土杂散电流腐蚀的影响。结果表明:盐冻时,杂散电流密度与温度正相关,冷冻过程的混凝土杂散电流腐蚀比融化过程严重,而连续冻融循环将减小混凝土杂散电流腐蚀;盐冻后,混凝土的电阻率显著降低,并随冻融循环次数的增加呈指数衰减趋势,氯盐加速了混凝土电阻率的降低;氯盐浓度越大,钢筋杂散电流腐蚀越严重。