基于回弹率、强度和耐久性的要求,进行了胶凝材料用量、水胶比及砂率对喷射混凝土性能影响的试验研究。结果表明:水胶比影响着喷射混凝土的内聚力和黏附力,是影响回弹率的最主要因素;受工作性和施工工艺的影响,胶凝材料用量是影响喷射混凝土1 d和28 d抗压强度的主要因素;当胶凝材料用量为540 kg/m3、水胶比为0.38、砂率为50%、硅灰掺量为15%时,可制备出回弹率为8.2%,28 d抗压强度为71.2 MPa,电通量为133 C,抗冻等级大于F300,28 d碳化深度为2 mm的高性能喷射混凝土。

将聚醚三元醇MN-500、EP-330N、MOCA、水发泡剂、匀泡剂、开孔剂、氧化铝耐磨填料、复合催化剂按比例搅拌均匀后,再与异氰酸酯预聚物混合反应制备了不同硬度和密度的微孔聚氨酯材料。分别研究了硬段含量、水发泡剂对聚氨酯材料密度、硬度和力学性能的影响。结果表明,聚氨酯的拉伸强度和硬度随着硬段含量的增加而逐步增大,断裂伸长率则是逐渐下降。随着水发泡剂用量的提升,材料的拉伸强度从4.1 MPa降至1.7 MPa,断裂伸长率从425%降至326%。发泡剂用量为0.10%时,其内部孔径为0.2~0.5 mm。表层经过激光微孔化处理后得到三维微孔聚氨酯材料,具有良好的透水汽性,以此作为模板衬模浇筑出来的混凝土表面致密、光洁平整、均匀,很大程度上减少了蜂窝麻面、砂线和裂纹。

研究了聚羧酸减水剂分子结构中几个因素,包括PEO接枝密度、侧链长短、减水剂分子量大小以及小分子单体的引入等,对新拌免压蒸PHC管桩混凝土的静浆流动度、减水剂分散时间以及蒸养强度的影响。结果表明,较低的PEO接枝密度、较长的侧链、适中的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将提高减水剂的减水率;较低的PEO接枝密度、较短的侧链、较高的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将缩短减水剂的分散时间;较高的PEO接枝密度、较长的侧链、较低的链转移剂掺量以及更多的AMPS掺量将提高免压蒸PHC管桩混凝土的蒸养强度。

采用四点弯曲试验研究了不同腐蚀条件下钢纤维活性粉末混凝土的抗弯性能。结果显示,氯盐-冻融循环耦合作用对试件的抗弯强度腐蚀作用大于冻融循环单因素的腐蚀,氯盐-冻融耦合循环1500次后,试件的抗弯强度仅为标准养护的45.02%。由于活性粉末混凝土基体致密,腐蚀作用下,试件表面钢纤维锈蚀,但内部钢纤维仍能起到很好的限裂作用,基体开裂后仍能保持较好的持荷能力,抗弯试件的相对剩余强度都能达到80%以上。