在对白银市东大沟Pb、Zn、Cd复合污染土壤基本理化性质分析的基础上,进行了制备免烧砖的初步研究,探讨了不同水泥用量对免烧砖抗压强度和浸出毒性的影响,分析了砖体在不同pH值环境下的安全性,并对固化前后污染土中重金属形态进行了对比分析。结果表明,水泥对Pb、Zn、Cd具有良好的固化效果。随着水泥添加量的提高,砖体抗压强度呈上升趋势。与原土相比,砖体中重金属在不同pH值溶液浸提下,浸出趋势不变,浸出浓度显著下降,重金属酸可提取态部分所占比例显著下降,残渣态上升。

本试验将等质量板垃圾和柱垃圾破碎、筛分后制成再生砂,利用二水石膏、胶粉、纤维素醚等原料制备膜化剂并对建筑垃圾再生砂进行膜化处理,制备了CL和CLT两种试块,通过正交试验和方差分析研究了二水石膏、胶粉、纤维素醚对不同试块性能的影响。试验结果表明,抗压强度效果最好的膜化配比分别为4%石膏、2%胶粉、0.6%纤维素醚和4%石膏、3%胶粉、0.2%纤维素醚;抗折强度效果最好的膜化配比均为4%石膏、1%胶粉和0.2%纤维素醚,三种因素对吸水率影响都不大,但CLT试块的吸水率都小于CL试块。

根据弹性力学基本方程,研究了均匀干燥过程中水泥基材料弹性模量对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响,分析了其机理,探讨了圆环抗裂试验方法定量化的途径。

在弹性力学基本方程的基础上,研究了不均匀干燥时钢芯壁厚对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响规律,并将其结果与均匀干燥情况进行了比较。通过比较发现,当钢芯壁厚较薄时,不均匀干燥时的最大环向拉应力大于均匀干燥时的最大环向拉应力;当钢芯壁厚较厚时,不均匀干燥时的最大环向拉应力小于均匀干燥时的最大环向拉应力。临界钢芯厚度随水泥基材料弹性模量的增大而增大。

基于劲性环梁式钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的低周往复荷载试验及ABAQUS有限元数值模拟结果,分析了节点试件的滞回特性,通过对有限元计算结果进行回归分析,考虑刚度退化的影响,提出了劲性环梁式钢管混凝土节点的三折线恢复力模型,该恢复力模型包括骨架曲线模型和具有刚度退化规律的滞回规则。最后将所提出的恢复力模型和试验所得曲线进行比较,结果符合较好。建立的恢复力模型可用于劲性环梁式钢管混凝土框架节点的弹塑性分析。

通过试验研究了水泥石干缩变形和失水率随着可再分乳胶粉掺量的变化规律,并通过红外光谱分析研究了可再分胶粉对硬化水泥石干缩变形的作用机理。试验结果表明,随着胶粉掺量的增多,水泥石失水率变化不大而干缩率变化较大。

将二水石膏、胶粉、纤维素醚等原料对建筑垃圾再生砂进行膜化处理制备水泥砂浆,通过正交试验和方差分析研究了二水石膏、胶粉、纤维素醚对其性能的影响,得出了抗压强度效果最好的膜化配比为4%石膏、2%胶粉和0.6%纤维素醚,抗折强度效果最好的膜化配比为4%石膏、1%胶粉和0.2%纤维素醚,三种因素对其吸水率影响不大。试验结果表明,经膜化处理建筑垃圾制备的水泥砂浆的性能要优于未处理的建筑垃圾制备的水泥砂浆。

从宏观和细观两个尺度分析了混凝土抗裂性能与骨料体积含量和骨料弹性模量的关系。研究结果表明,增加骨料体积含量,采用弹性模量较高的骨料,可以减小混凝土的干缩变形,但不能提高混凝土的抗裂性能。采用弹性模量较高的骨料使得宏观干缩应力和细观干缩应力都有所提高。增加骨料体积含量使得宏观干缩应力向细观干缩应力转变。提高混凝土的抗裂性能应该注意宏观干缩应力与细观干缩应力之间的平衡,并给出了建立这种平衡的思路。

研究了不同预养护时间下硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硬石膏三元体系的干缩变形行为和失水情况。研究发现,单掺铝酸盐水泥或硬石膏时,随着掺量的增加,硬化水泥石的干缩变形增大;同时掺入铝酸盐水泥和硬石膏时,会彼此减弱体系干缩变形的能力,并通过微观性能试验对其进行了机理分析。

通过在聚苯乙烯颗粒保温砂浆中复掺矿粉与粉煤灰的试验研究,建立了强度与容重之间的关系,找出了保温与强度相对较好的砂浆配比。试验结果表明,随着粉煤灰与矿粉掺量的增加,保温砂浆早期强度下降,后期强度增长较快,但在矿粉掺量为20%,粉煤灰掺量在30%时,保温砂浆出现强度相对较高,容重相对较低的情况,满足了保温砂浆最佳配比的要求。