研究了不同种类、形态的秸秆和粉煤灰复掺对混凝土的工作性、力学性能和保温性能的影响。结果表明,秸秆会降低混凝土的坍落度、表观密度、强度和导热系数,而粉煤灰的掺入能够提高秸秆混凝土的坍落度,但降低其表观密度、强度和导热系数;掺秸秆粉混凝土的工作性、强度和保温性能优于掺秸秆条混凝土;三种秸秆中,掺油菜秸秆混凝土的工作性、强度和保温性能均优于小麦秸秆和玉米秸秆。

采用机械搅拌方式对旧混凝土骨料表面进行了处理,研究了经表面处理后的旧骨料对道路基层干燥收缩的影响。结果表明,经过表面处理后,旧混凝土骨料表面变得光滑,吸水率降低。经表面处理的旧混凝土骨料能够增大基层的强度,并明显降低基层的干燥收缩。与未处理的旧混凝土骨料基层相比,采用500转搅拌处理的旧混凝土骨料基层的7 d无侧限抗压强度增长了18.4%,27 d总收缩量和总失水率分别降低了20.7%和13.4%。

以江阴某发电厂排放的烟气脱硫石膏为原料,再加工热处理后,研究热处理脱硫石膏水化体系的强度和凝结时间。结果显示,再加工处理温度达150℃时,相应水化体系的施工性能和力学强度较优。采用XRD、DTA/TG、FTIR法分析各再加工热处理石膏水化体系的水化过程发现,二水石膏为各体系中主要的水化产物,且随着石膏再加工温度的不同,各项微观性能测试特征也有所不同,其结果体现与宏观力学强度的变化规律一致。

以城市垃圾焚烧灰为主要研究对象,采用水、磷酸分别对其进行预处理,对预处理后的飞灰采用水泥进行固化,测定固化体系的凝结时间、净浆抗压强度、无侧限抗压强度等物理力学性能,并检测固化体系的重金属浸出毒性。试验结果表明,固化体系的凝结时间随着水泥掺量的增加而缩短,水泥掺量超过20%时,固化体系的终凝时间能控制在10h以内;体系的净浆抗压强度、无侧限抗压强度均随着水泥掺量的增加而增大,其中,各固化体系的无侧限抗压强度值均达到稳定土填埋强度值(1.5MPa),重金属浸出浓度满足国家毒性浓度危险标准值(5～100mg/L)。

采用70%人工砂与天然细砂混合改善砂级配,可替代天然中砂配制商品混凝土,所配制出的混凝土抗压强度高于天然中砂混凝土。正交试验法设计掺合料人工砂混凝土的配合比,试配结果表明,人工砂占混合砂70%,粉煤灰、矿粉掺量分别为20%、25%,砂率为45%时,在拌合料中加入YS-2B萘系减水剂1.7%,可解决人工砂混凝土需水量大的问题,新拌混凝土坍落度达到180mm的泵送要求;28d抗压强度为32.4MPa,满足C30混凝土的设计强度,60d抗压强度为37.0MPa,人工砂替代天然砂不影响混凝土后期的抗压强度。

借助Ca(OH)2剩余量和化学结合水量的测定方法,对热活化煤矸石复合水泥体系的水化反应程度进行了分析,并采用差热分析法(Differential Thermal Analysis,DTA)对体系水化过程的热特性进行了追踪研究。结果表明:热活化煤矸石水泥体系中,以煅烧温度为750℃、保温时间为4h的煤矸石-水泥体系的水化反应程度较高,Ca(OH)2剩余量较少,化学结合水量较多。

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。

研究了机制砂对新拌混凝土坍落度、扩展度、含气量以及抗压强度的影响,并探讨了聚羧酸高效减水剂和萘系减水剂在机制砂混凝土中的适用性。结果表明,机制砂的掺入会对混凝土的和易性产生一定影响,新拌混凝土的流动性变差,最多下降了25%。机制砂能够显著改善低强度混凝土的抗压强度。对于机制砂混凝土,萘系减水剂具有更好的适用性,相同配比下能够获得更好的和易性以及更高的抗压强度。

对各种海砂混凝土体系下的钢筋成型钝化膜,再通电加速腐蚀对钢筋进行破钝,并综合电化学方法和钢筋失重率对比研究了各体系下的混凝土中钢筋锈蚀规律。结果表明,淡水拌合淡化海砂混凝土体系中的钢筋耐锈蚀能力较好;随着Cl^-浓度的提高,钢筋的腐蚀行为越严重,但是存在临界Cl^-浓度。经过淡化处理的海砂使其氯离子含量降低至一定值内,是可以代替河砂使用。若直接用海砂来配制混凝土,则需要使混凝土内部生成或者本身带有较强的碱性物质,进而才能抑制高氯离子含量的混凝土体系中钢筋的锈蚀行为。

以广东宏基集团管桩生产配合比为基本参照,分别掺入萘系、聚羧酸、氨基磺酸盐和磺化丙酮,通过测定混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和对混凝土耐久性的研究,分析了四种不同减水剂对PHC桩混凝土拉压比的影响。结果表明:随着减水剂掺量的增加,混凝土的抗压强度增大;随着出釜后放置时间的延长,劈裂抗拉强度增大,拉压比增大;不同减水剂作用下,掺磺化丙酮的抗压强度最高而掺聚羧酸的最低,掺聚羧酸的拉压比最大而掺磺化丙酮的最小。因此,掺聚羧酸的PHC桩混凝土脆性最小,抗裂耐打性最好;掺磺化丙酮的PHC桩混凝土脆性最大,抗裂耐打性最差。