研究了不同质量比的石墨烯-羧基化碳纳米管对水泥基复合材料力学性能的影响。试验结果表明:掺入石墨烯(G)、羧基化碳纳米管(CNT)后,试件的抗压、抗折强度均出现了明显的提高;相较于单掺G和CNT,复掺0.05%的G和0.10%的CNT(G5C10)时,试件的抗压、抗折强度提高效果更显著,28 d的抗压、抗折强度达62.91 MPa和8.52 MPa,相较于对比组分别提高了37.5%和25.8%。MIP和SEM结果表明,G5C10为最佳掺入比例,此时试件的有害孔大幅减少,在微孔隙裂缝等薄弱区域形成致密化结构。

测试了多组配合比砂浆不同龄期的强度及孔隙结构,引入基于热力学关系的分形模型计算得到了砂浆的孔表面积分形维数。利用统计学方法,探讨了孔隙量参数和孔径分布参数与砂浆抗压强度的定量关系,建立了同时考虑孔隙量和孔径分布的强度预测模型,采用该模型对多组配合比混凝土的抗压强度进行预测。结果表明,预测强度接近室内试验实测强度。

为了解玄武岩纤维和橡胶粒对混凝土孔径分布的影响情况,测定了混杂掺入玄武岩纤维和橡胶粒的混凝土孔径及其百分比。利用多重分形理论对其进行分析,结果表明,混凝土孔径分布的多重分形谱参数D1/D0和Δβ能够反映出混凝土孔径分布的非均匀程度,且掺入60kg/m3的2mm橡胶粒和2.0kg/m3的玄武岩纤维时,混凝土孔结构改善效果显著。

通过人工搭配多种级配参数的砂,分别采用混凝土含气量仪与气泡参数分析系统,研究了砂级配对混凝土气泡参数的影响规律。结果表明,砂的级配参数与混凝土含气量、气泡稳定性、气泡孔径分布及气泡间距系数等气泡参数存在确定的影响规律,依据此规律可通过砂级配调整有效地改善混凝土气泡参数。

研究了不同浓度的海水对泡沫混凝土抗压强度和孔结构的影响。研究结果表明:随着海水浓度的提高,泡沫混凝土的7d,28d抗压强度均呈现先升高后降低的趋势;通过Matlab软件和IPP图像分析软件发现,在一定范围内提高海水浓度进行养护能降低泡沫混凝土的孔隙率,使其孔径分布更加均匀,平均孔径更小,单位面积气孔数更少,气孔平均形状因子更低。

采用Na2OB2O3SiO2系统制备基体玻璃,经分相和酸浸析等处理方法,制得多孔玻璃。采用氮吸附静态容量法,测得多孔玻璃的氮吸附等温线、比表面积和孔分布曲线。讨论分相时间和温度对多孔玻璃的孔径和孔隙率分布的影响。总结了多孔玻璃的孔径随着热处理的温度和时间的变化规律。