介绍了近年来国内外关于杂散电流腐蚀混凝土和机制砂混凝土的研究现状,分析了杂散电流引发钢筋腐蚀的机理,介绍了杂散电流对混凝土耐久性能造成的影响,总结了在母岩种类、石粉含量等因素控制下机制砂混凝土性能的差异,指出了当严格把控机制砂的母岩和石粉含量时,机制砂混凝土具备良好的抗氯离子侵蚀性能,能够作为天然砂混凝土的替代品,并对机制砂混凝土抗杂散电流腐蚀在地铁管片工程中的应用进行了展望。

针对天然石材路缘石自然资源消耗大的问题,通过分析再生混凝土特性及混凝土路缘石的技术指标,提出了采用双层复合结构形式的再生混凝土仿石路缘石,并介绍了其模具设计、配合比设计、生产工艺。成品试验结果表明:采用再生混凝土制备的仿石路缘石的力学性能和耐久性能满足相关规范要求,且经济性较好。

在水泥与脱硫灰总掺量(15.00%)不变的情况下,研究了脱硫灰的种类(重钢脱硫灰、鄂钢脱硫灰)和掺量(11.25%、12.00%)对水泥脱硫灰稳定再生骨料混合料力学性能和耐久性能的影响。结果表明:随着脱硫灰掺量的增加,混合料的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量均降低;相同脱硫灰掺量下,水泥重钢脱硫灰稳定再生骨料混合料的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量均比水泥鄂钢脱硫灰稳定再生骨料混合料的低;与纯水泥稳定再生骨料混合料(对照组)相比,水泥脱硫灰稳定再生骨料混合料的抗冻性能较差,但干缩性能有明显改善;水泥脱硫灰稳定再生骨料混合料的重金属浸出毒性符合相关标准要求。

研究了聚丙烯酰胺(PAM)掺量对钢渣混凝土工作性、力学性能和抗碳化性能的影响,并进行了XRD分析。结果表明:掺入适量钢渣微粉会使混凝土的流动度下降,凝结时间延长,28 d的抗压、抗折强度下降,抗碳化性能提高;随着PAM掺量的增加,钢渣混凝土的流动度先增大后减小,凝结时间延长,28 d抗折强度先增大后减小,28 d抗压强度减小,碳化深度先减小后增大。

采用3D打印工艺,使用普通硅酸盐水泥(OPC)、硫铝酸盐水泥(SAC)、磷酸盐水泥(MPC)制备了3类24组不同配合比的植生混凝土试件,研究了水泥种类、水灰比、砂灰比、缓凝剂掺量等对植生混凝土pH值的影响规律。结果表明:水泥种类对植生混凝土pH值的影响最明显,掺OPC的植生混凝土的碱性最高,SAC次之,MPC最低;植生混凝土的pH值均随水灰比的增加而提高;砂灰比增加会降低植生混凝土的碱性;缓凝剂也会影响植生混凝土的pH值,其中,葡萄糖酸钠和酒石酸可以分别降低掺OPC或SAC的植生混凝土的pH值,而硼砂可以先降低后提高掺MPC的植生混凝土的pH值。

为研究粉煤灰部分取代硅灰、石英粉部分取代石英砂对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响,进行了UHPC抗压强度、抗折强度、抗拉强度和流动性试验。结果表明:随着粉煤灰取代硅灰比例的增加,UHPC的抗折强度和抗拉强度提高,流动性降低,但当粉煤灰取代率超过10%时,UHPC的抗压强度降低;UHPC的抗折强度和抗拉强度随着石英粉取代石英砂比例的增加而提高,当石英粉取代率为10%时,UHPC的抗压强度最大;当石英粉取代率为30%时,抗折强度和抗拉强度分别提高了56.5%和24.4%;UHPC的流动性随着石英粉取代率的增加而降低;当粉煤灰取代率为30%、石英粉取代率为15%、水胶比为0.18时,UHPC的力学性能和工作性最佳。

分别以赤铁矿、褐铁矿作为重骨料,并掺入适量铁砂,制备了高性能防辐射混凝土,对比研究了重骨料的类型对防辐射混凝土工作性、力学性能、表观密度、屏蔽性能和耐高温性能的影响。结果表明:掺赤铁矿、褐铁矿防辐射混凝土的工作性、力学性能、表观密度和耐高温性能均满足相关工程要求;赤铁矿防辐射混凝土中H、O元素的等效质量密度不满足工程要求,Fe元素的等效质量密度满足工程要求;褐铁矿防辐射混凝土中H、O、Fe元素的等效质量密度均满足工程要求,屏蔽性能较好。综合考虑各项性能,推荐采用褐铁矿作为防辐射混凝土的重骨料。

选择不同灌浆料制作了标准试件和模拟孔道PVC管试件,根据DB32/T 3754—2020《装配整体式混凝土结构检测技术规程》的要求,基于标准试件的抗压强度和模拟孔道PVC管试件的表面硬度建立了灌浆料测强曲线,分析了测强曲线对灌浆料龄期和抗压强度的适用性。结果表明:在灌浆料龄期≥14 d或抗压强度≥60 MPa的情况下,采用DB32/T 3754—2020中相关方法建立的灌浆料测强曲线的适用性更强,可为实际工程中不同灌浆料实体抗压强度检测时间的选取提供参考。

提出了一种适用于预制装配式混凝土梁的UHPC-钢筋错位连接节点形式,试制了1根现浇混凝土梁和2根预制混凝土梁试件,通过抗弯性能对比试验,研究了钢筋错位搭接长度(10d、15d)对试件抗弯性能的影响,并采用ABAQUS有限元软件对试件进行了抗弯性能分析。结果表明:UHPC-错位钢筋节点未出现开裂,破坏过程与现浇混凝土梁相似,均为适筋破坏,错位钢筋未发生屈服和黏结滑移;当搭接长度为10d时,预制混凝土梁的极限承载力和延性基本等同现浇结构;增大搭接长度(15d)对开裂弯矩影响不明显,极限弯矩提高较明显;根据相关规范,建议实际工程中错位钢筋搭接长度取10d;ABAQUS有限元数值模拟结果与试验结果吻合程度较高。

采用快速砂浆棒法研究了原状硅灰和增密硅灰对活性骨料碱集料反应(AAR)的影响,采用岩相法分析了增密硅灰发生反应后的形貌及膨胀开裂现象。结果表明:原状硅灰可以明显地抑制活性骨料发生AAR,增密硅灰则会加剧碱硅酸反应(ASR);原状硅灰颗粒微小,在砂浆中分散均匀,主要发生火山灰反应,消耗砂浆孔溶液中的碱,降低孔溶液的pH值,且形成的低钙硅比C-S-H凝胶还能进一步捕捉体系中的碱,从而抑制发生AAR;增密硅灰中的部分颗粒难以在砂浆搅拌过程中充分破碎和分散,会与碱发生ASR而非火山灰反应,形成的ASR凝胶吸水膨胀,加剧了活性骨料的AAR和膨胀。