以聚乙二醇单甲醚(MPEG-2000)作为主链,磷酸作为末端吸附基团,合成了低分子磷酸基减水剂PM-2,分析了红外吸收光谱、凝胶渗透色谱,并研究了PM-2的分散性能、黏土敏感性、水泥对其的吸附性、对水泥水化热的影响及在混凝土中的应用效果。结果表明:与聚羧酸减水剂PCE-1相比,所制备的PM-2的分散性保持能力强,黏土敏感性低,水泥颗粒对其的吸附量少,同时具有一定的延缓水泥水化的效果,但减水效果相对较低;通过PCE-1和PM-2复配可以显著提升混凝土的坍落度及其保持能力,且不会降低混凝土强度。

为了研究大体积混凝土浇筑后一段时间后的温度及应力变化规律,基于某工业厂房设备基础工程配合比建立了首浇仓块的有限元仿真模型,研究了结构关键区域沿高度方向的温度及应力的时变规律,并与现场实测结果进行了对比。结果表明:各测点的温度均先迅速上升后缓慢下降,温度场分布规律为内部中心区域为高温区,随着时间的延长,高温区温度下降并逐渐下移;应力场分布规律为中心区域受压,大体积混凝土表面及下部受约束部位受拉,结构形状突变处拉应力早期发展较快;现场实测的温度变化规律与仿真模拟结果基本一致,温升相对误差在10%~20%,大体积混凝土沿高度方向越接近底部,温升相对误差越小。

基于项目的绿色快速建造需求,提出了一种适用于高层工业厂房的免模、免支撑装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系(由带牛腿的预制混凝土柱、现浇剪力墙、带牛腿或挑耳的预制叠合梁和预应力空心板构成的体系)。工程应用效果表明:通过在预应力空心板板顶设置后浇叠合层、布置单层双向钢筋,有效提高了楼盖整体性;通过在预应力空心板板端上部开槽,端部布置钢筋桁架或钢筋网,端部浇筑密实,避免了预应力空心板在极端工况下脱落。同时,有限元分析结果表明:通过上述构造措施还可提高楼盖的整体性和抗震性。

总结了国内外混凝土建筑3D打印计算机模拟研究现状,介绍了计算机模拟技术在建筑3D打印性能以及流动性、堆积性和形态检测中的应用情况,并对计算机模拟技术在建筑3D打印中的应用进行了展望。

研究了全再生细骨料干混砂浆的抗冻性能和耐高温性能。抗冻试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,试件表面脱落现象逐渐加重,质量损失率逐渐增大,抗压、抗折强度降低。高温试验结果表明:随着温度的升高,试件表面发白现象愈发明显,并出现细小裂纹、边缘脱落现象;随着温度的升高,试件的抗压强度先增大后减小,抗折强度基本呈降低趋势,质量损失率基本呈增大趋势;当温度大于400℃后,试件的质量大幅降低。

总结了微纳米气泡水对混凝土性能的影响规律。在介绍微纳米气泡水制备方法、特性及其对混凝土性能影响的基础上,分析了微纳米气泡水对混凝土性能的影响机理,并对其在混凝土领域的进一步研究和应用提出了建议。

为研究混凝土拌合物黏聚性的影响因素,采用定量分析方法对不同配合比混凝土进行了黏聚性评价,通过测定各组混凝土的黏聚性指数研究发现:当C50预制箱梁混凝土水胶比为0.32、砂率为38%、粉煤灰掺量为16%、外加剂掺量为1.1%时,其黏聚性最佳,黏聚性指数达到77.9,较基准组提高了18.4%。工程应用表明,优化后的混凝土配合比可有效改善由于黏聚性差导致的预制箱梁外观质量问题。

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。

采用单面冻融法,研究了不同甲酸钾除冰液浓度作用下机场道面混凝土冻融前后的性能,并对机场道面混凝土表面剥落物质量、介质吸入率、超声波相对动弹性模量和孔结构进行了测定。结果表明:在除冰液作用下,混凝土的孔隙水饱和度显著提升,使混凝土冻融后的破坏程度加剧;在除冰液浓度作用下,混凝土冻融时的表面剥落物质量和介质吸入率与冻融介质的性质及混凝土孔隙水饱和度有关,大小顺序皆为:6%>12%>24%>0,超声波相对动弹性模量与混凝土内部结构复杂程度有关,除冰液浓度对超声波相对动弹性模量下降影响大小顺序为:24%>6%>12%>0;随除冰液浓度(6%、12%、24%)增加,单面冻融后混凝土的平均孔径呈先增大后减小的趋势。

介绍了稻壳灰的制备方法及基本性质,总结了稻壳灰对混凝土耐久性能、力学性能和工作性的影响,分析了稻壳灰对混凝土性能的作用机理,并对稻壳灰混凝土的未来研究方向进行了展望。