针对某水工混凝土结构实体,对不同部位、不同强度的不带浆层芯样(A类试件)、带自然碳化浆层芯样(B类试件)进行了快速碳化试验,分别建立了A、B类试件在自然碳化环境下的碳化深度预测方程。结果表明:A类试件的早期碳化深度小于B类试件;随着碳化时间的增长,A类试件的碳化深度会超过B类试件;混凝土的抗压强度越大,A、B类试件达到相同碳化深度所需的时间越长;A类试件的碳化速度系数大于0.50,而B类试件的碳化速度系数小于0.50,说明自然碳化浆层能在一定程度上延缓碳化;基于A、B类试件建立的试验室碳化深度预测方程可用于混凝土结构抗碳化性能的合格性判定;基于B类试件建立的自然碳化深度预测方程的精度较高。

基于不同的统计方法,研究了聚丙烯纤维掺量、橡胶掺量、橡胶颗粒粒径对混凝土各项指标(28 d强度、脆性、抗裂性能、抗渗性能)的影响。结果表明:当影响各指标的主次因素不一致,显著性不完全相同时,仅采用极差、方差分析法无法确定多指标橡胶纤维混凝土的最优配合比;采用综合平衡法虽然可以得出最优配合比,但该方法主观性强、分析复杂、实施困难;采用层次分析法时,所得结果与综合平衡法一致,且层次分析法相比于综合平衡法具有计算分析简单、结果客观准确等优点;橡胶纤维混凝土的最优配合比为0.9 kg/m3聚丙烯纤维+10%粒径2 mm的橡胶颗粒。

采用不同级配粗骨料(5~20 mm、20~40 mm二级配粗骨料和5.0~31.5 mm连续粒级粗骨料)进行了不同水胶比(0.45和0.54)对混凝土早期收缩性能影响的试验研究。结果表明:不同配合比的混凝土早期收缩率均在初凝后10 h内快速增长,初凝后10 h的收缩率均达到了72 h收缩率的60%以上;对于相同水胶比的粗骨料混凝土,经骨料级配优化后,混凝土的早期收缩率变小;对于粗骨料相同的混凝土,水胶比增大,混凝土的早期收缩率减小。

阐述了国内外对预制混凝土砌块护坡应用技术的研究现状,并针对目前国内外研究现状及工程中存在的问题,探讨了预制混凝土砌块护坡应用技术的研究内容及方法,可为进一步制定预制混凝土砌块护坡应用方面的技术规程提供理论依据。

为改进可溶性SiO_2法测定掺加粉煤灰的硬化砂浆中水泥含量,成型了不同粉煤灰掺量的砂浆试样。基于温度对硬化砂浆结构和溶解度的影响以及粒径对测定结果干扰程度的分析,优化了测定掺加粉煤灰的硬化砂浆中水泥含量的可溶性SiO_2法,采用该测定方法后,硬化粉煤灰砂浆中水泥含量的相对误差绝对值可控制在5%以内,并且该方法能为掺加粉煤灰的硬化混凝土中水泥含量的测定提供参考。

为了能够简洁高效地测定出硬化混凝土中粗骨料和砂浆含量,成型了特殊形状的一定配比的混凝土试件,标准养护一年后,基于弹性理论、界面过渡区理论和冻融理论,发现效果最好的检测方法是整样高温处理法——"(105±5)℃烘至恒重的整个试样在(520±10)℃环境下1h,空气中冷至室温,人工分离出粗骨料和砂浆",利用该方法能有效地使硬化混凝土中粗骨料和砂浆含量测定结果相对误差绝对值分别控制在3%和2%以内,试验时间为4d,并且该方法对硬化混凝土中水泥含量的测定具有一定的参考价值。

从配合比设计、结构设计、生产工艺、施工工艺以及质量控制等方面阐述了田间装配式混凝土渠道应用技术的研究现状,指出了目前工程应用中存在的问题及今后的研究方向,可为田间装配式混凝土渠道相关产品的研发与应用提供技术参考。

为选出误差较小且适应性较强的测定掺加粉煤灰的硬化砂浆中水泥含量的方法,成型了不同粉煤灰掺量的砂浆试样,标准养护到不同龄期后,分别利用CaO法、葡萄糖酸钠溶液溶解法和可溶性SiO_2法测定其中的水泥含量。试验结果表明,可溶性SiO_2法的误差最小且适应性最强。采用该方法后,对于粉煤灰掺量不大于20%、龄期不超过180d的砂浆,以及粉煤灰掺量不大于15%、龄期不超过360d的砂浆,水泥含量测定结果的相对误差绝对值都在5%以内。

为了精确控制FSM系统中平面反射镜的偏转角度,研制了专用型光栅测微仪对其进行位置测量,以实现系统的闭环控制。在明确了FSM系统对测微仪应用需求的基础上,根据其技术原理,对光栅测微仪的小型滑轨、标尺光栅图案、指示光栅图案、绝对零位编码、指示光栅移相以及接触探头分别进行了设计与选择。经精密加工、装配、调试后,所得光栅测微仪的测量范围为±2.5mm,响应频率为1000Hz,全行程测量精度优于2μm,测量分辨力优于0.06μm,并能提供绝对零点位置。工程应用实践证明：该光栅测微仪具有高精度、高分辨力、高可靠性的特点,满足FSM系统的使用要求。