基于COMSOL平台对重晶石混凝土的缺陷检测进行了仿真模拟及试验验证。结果表明:在多物理场耦合作用下,若边界条件与缺陷设定合理、模型建立准确,可以得到压电声场在各种介质中的传播路径与声场分布;通过压电探头接收的电信号与超声波位移场结合可以判断超声波的传播路径,从而对缺陷进行定位和定量计算缺陷半径;模拟缺陷半径接近实测与设计缺陷半径。

为研究预制混凝土夹心保温外墙板中不锈钢拉结件系统在火灾后的抗剪性能,以某实体项目拆除墙板为研究对象,通过3 h内叶板和1 h外叶板的耐火试验模拟火灾的影响,分别进行了耐火试验前后非破坏性力学试验和耐火试验后破坏性力学试验,并与板式拉结件标准剪切试件进行了对比。结果表明:受极端火灾影响后,不锈钢拉结件系统抗剪承载力明显降低,但仍可达到拉结件设计对应的承载力试验值的1.6倍;不锈钢拉结件系统抗剪刚度明显降低,但在自重荷载标准值作用下位移约1.0 mm,低于北京市地方标准规定的限值2.5 mm;大位移时的破坏模式仍为拉结件受压侧失稳与受拉侧混凝土锚固破坏,且荷载下降不超过峰值荷载的15%。

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,总结了适用于现浇彩色装饰清水混凝土建筑的施工技术,包括抗裂保护体系、钢模板表面喷砂处理工艺、模板二次封闭施工技术、不同色彩清水混凝土界面的拼接技术等,可为现浇彩色装饰清水混凝土的推广应用提供技术支撑。

为降低泡沫混凝土生产过程中的能耗,改善泡沫混凝土的性能,研究了流变性对高早强免蒸压泡沫混凝土发气效果和硬化后性能的影响。结果表明:当屈服应力超过200 Pa后,泡沫混凝土不再膨胀;高早强免蒸压泡沫混凝土的6 h抗压强度可以达到2.7 MPa,导热系数基本不大于0.20 W/(m·K);浆体的屈服应力偏小可能导致孔隙率(体积密度)相近的泡沫混凝土导热系数相差30%,抗压强度相差100%左右。

采用超声波法制备了SiO2溶胶-碳纳米管(CNTs)分散液,研究了SiO2溶胶-CNTs分散液对水泥基复合材料性能的影响,并用SEM、EDS、XRD微观测试方法对其进行了表征。结果表明:以SiO2溶胶为分散介质,通过超声波法能够实现CNTs在水泥基复合材料中的均匀分散;掺1.5%的SiO2溶胶和0.15%的CNTs能进一步提高砂浆的力学性能;SiO2溶胶的火山灰活性消耗了砂浆中多余的水化产物Ca(OH)2,形成C-S-H凝胶密实了砂浆结构,CNTs在水泥浆体和细骨料界面之间起到纤维增强的作用,细化了孔隙,填补了微裂缝,降低了孔隙率。

采用石墨和碳纤维作为导电相材料制备了导电混凝土,研究了导电相材料的掺量和掺入方式、水胶比、养护龄期以及施加电压对导电混凝土导电性能的影响。结果表明:单掺时,随着石墨或碳纤维掺量的增加,试件的电阻率降低,导电性能提高;复掺石墨与碳纤维试件的电阻率比单掺石墨或碳纤维的试件更低,导电性能更好,最佳复掺比例为石墨6%+碳纤维1.0%;试件的电阻率随着水胶比、施加电压的增加而减小,随着养护龄期的增加而增大;与单掺组试件相比,复掺组试件的电阻率受水胶比、施加电压和养护龄期的影响相对较小。

在胶凝材料总量、水胶比以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整矿物掺合料(粉煤灰、矿粉)掺配比例,研究了温度匹配养护下大体积混凝土的抗压强度和耐久性能,并与标准养护下的性能测试结果进行了对比分析。结果表明:温度匹配养护显著加速了混凝土的水化进程,使粉煤灰、矿粉的化学活性较早地发挥出来,混凝土内部结构变得更为致密,在一定程度上改善了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能。

试验研究了4个配工字型钢混凝土梁试件和1个钢筋混凝土梁试件的剪扭性能,并用ABAQUS软件进行了数值模拟,分析了截面配钢率、混凝土强度、截面尺寸、箍筋间距对梁剪扭性能的影响。结果表明:模拟得到的扭矩-扭率曲线与试验值吻合较好;梁的极限扭矩随着截面配钢率的增大而增大,但当截面配钢率大于3.48%后,对极限扭矩的提高有限;随着混凝土强度的增加,梁的屈服扭矩和极限扭矩均增大,开裂扭率增大;梁的初始刚度、屈服扭矩、极限扭矩和延性均随着截面尺寸的增大而显著提升;提高截面配钢率和降低箍筋间距均可提升梁的延性。

为研究CFRP加固钢筋混凝土柱的复合受扭性能,设计了4个CFRP加固钢筋混凝土柱(CCZ柱)试件,开展了压弯剪复合受力状态下的单调受扭试验,研究了配筋率和CFRP加固方式对试件破坏形态、延性系数、扭矩-扭率(T-θ)曲线的影响,并进行了损伤演变分析。结果表明:当CFRP发生断裂后,试件将发生破坏;环贴+纵贴CFRP加固试件的受扭性能和延性较好,且配筋率对试件的受扭性能和延性影响较小;纵筋配筋率会影响试件的损伤形态,纵筋配筋率越大,试件损伤程度越小。

为了探究风积沙自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,研究了不同侵蚀龄期下风积沙掺量对自密实混凝土的工作性、质量损失率、相对动弹性模量和耐蚀系数的影响。结果表明:随着风积沙取代率的增大,风积沙自密实混凝土拌和物的坍落扩展度呈先增大后减小的趋势;随着侵蚀龄期的延长,风积沙自密实混凝土的质量、相对动弹性模量和耐蚀系数均呈先增加后降低的趋势;适量掺入风积沙能有效改善自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,当侵蚀龄期为120 d时,60%风积沙取代率下的风积沙自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能最佳;风积沙自密实混凝土的耐蚀系数与相对动弹性模量和质量损失率均存在良好的线性关系。