根据不同的水泥碱度设计了6种pH值的NaOH溶液对聚甲醛纤维(POM纤维)进行加速老化试验,同时用基准水泥上层清液做POM纤维的常温浸泡试验,通过测试浸泡前后纤维的直径和强度探究了POM纤维的耐碱性能,并对不同浸泡环境、不同浸泡时间下的纤维进行了微观形貌分析和红外测试,找出了不同浸泡条件下的时间对应关系。试验结果表明,POM纤维在两种浸泡环境下,随着时间的延长,直径逐渐增加,强度减小,POM纤维在pH=14的NaOH溶液中加温浸泡6 h相当于在基准水泥上层清液中常温浸泡28 d。POM纤维的腐蚀是一个逐层腐蚀的过程,碱溶液最先腐蚀纤维表面和内部杂质,其次腐蚀结构缺陷部分,发生C-O-C和CH2基团位移,导致纤维力学性能下降,但POM纤维整体结构骨架并没有受到严重腐蚀,具有较好的耐碱性能。

多孔结构是泡沫混凝土的重要技术特征,对泡沫混凝土性能和功能产生决定性的影响。本文简要介绍了泡沫混凝土孔结构形成机理、特征参数、主要影响因素及其对泡沫混凝土力学性能、热工性能、吸水性和抗冻性影响的研究进展,指出有关泡沫混凝土孔结构特征及其对宏观性能的影响研究明显滞后于其新产品研发进度,应加大研究力度。提出进一步探明孔结构对泡沫混凝土宏观性能的影响将会积极推进泡沫混凝土配合比优化设计、制造和应用,促进泡沫混凝土的高效、规模化应用。

为探寻聚丙烯腈纤维对不同强度等级混凝土耐久性的改善作用,试验对水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50的聚丙烯腈纤维混凝土的抗渗性、抗冻性和抗硫酸盐干湿循环等耐久性能进行了研究。结果表明,掺入聚丙烯腈纤维,能够降低混凝土的渗水高度,抑制混凝土相对动弹性模量的降低,提高混凝土的抗压强度增长率和抗压强度耐蚀系数,从而改善混凝土的抗渗性、抗冻性以及抗硫酸盐干湿循环等耐久性能。

为了探究聚乙烯醇(PVA)纤维和聚丙烯(PP)纤维应用于混凝土中的稳定性,配制了不同浓度的NaOH溶液来模拟混凝土的碱性环境,同时采用加速腐蚀的方法对两种纤维进行碱溶液腐蚀处理,分别测试不同时间段两种纤维的直径和力学性能,并通过电镜观察纤维的表面变化情况。试验结果表明,随着浸泡时间的延长,两种纤维的直径都有所增加,强度都逐渐减小,但PP纤维的耐碱性能优于PVA纤维;碱溶液浓度越高,对纤维的腐蚀就越严重。微观形貌分析表明,相同条件下,PVA纤维比PP纤维受腐蚀更为严重。

关于合成纤维的众多标准中,对纤维的耐碱测试结果一般以强力保留率为准,但强度保留率也是评价合成纤维的一个重要指标。为了对比分析强力保留率和强度保留率,选取了聚乙烯醇和聚丙烯两种合成纤维进行长期高温耐碱试验,测试不同浸泡时间后两种合成纤维的直径和力学性能,分别分析纤维溶胀性、强力和强度的变化。试验结果表明,碱溶液浸泡后合成纤维强力变化不明显,而直径随时间的延长逐渐增加,溶胀性能变大,强度逐渐减小,纤维的耐碱性能下降。因此,现行标准GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》中用强力保留率表征合成纤维的耐碱性能存在不合理之处,标准中并没有考虑纤维直径的变化,而强度保留率却能随直径的变化而变化,相对而言,用强度保留率反映合成纤维的耐碱性能更加合理。

火山渣是一种地域性绿色天然原料,加工处理后适宜用于制备轻骨料混凝土及节能建材制品。相关研究表明,火山渣轻骨料级配对混凝土强度和密实度影响显著,对用于制备混凝土砌块的干硬性火山渣混凝土更为突出,因此,合理确定火山渣轻骨料级配对保证产品质量和生产成本极为关键。本文选用四种粒级火山渣轻骨料,以抗压强度和干表观密度为控制目标,开展了骨料级配对火山渣混凝土性能的影响研究,分析了火山渣混凝土干表观密度与抗压强度的相关性,提出了组合结构保温砌块生产用火山渣轻骨料适宜组成,为干硬性火山渣混凝土的配合比优化设计提供参考。

结合短切玻璃纤维的特征,对EN 14649:2005(E)《预制混凝土制品-水泥和混凝土中玻璃纤维残留强力的测试方法(SIC TEST)》(欧标)中长玻璃纤维耐碱性能测试方法进行了改进,研发出了一种适用于短切玻璃纤维耐碱性能的测试方法。采用欧标法及改进欧标法对同一品种的玻璃纤维进行试验,同时进行了平行试验以验证改进欧标法的可靠性。结果表明,对于短切玻璃纤维而言,改进欧标法相较于欧标法具有更好的适用性;两种方法的试验结果具有一致性,说明了改进欧标法具有较强的实用性和可操作性。