传统内隔墙通过块材砌筑,以加气条板、空心板、轻钢龙骨为主,多采用人工安装,施工效率较低,且后期存在裂缝等质量问题。结合具体工程案例,以建筑工业化为方向,采用新型立模、轻质混凝土技术,进行了整体轻质内隔墙的研制和应用,实现了产品尺寸定制化和流水线生产,同时,在工厂内预埋管线,实现了现场机械化安装、与梁板柱同步施工,不仅提高了施工效率,而且有效解决了传统内隔墙存在的裂缝等质量问题,且研制的装配式整体轻质内隔墙的隔声性能优于传统内隔墙。

以超细硅酸盐水泥和超细硫铝酸盐水泥为基准材料,以苯丙乳液和纳米SiO2为改性剂制备了一种混凝土桥梁底板裂缝快速修补胶浆,通过研究改性剂掺量对修补胶浆流动度和凝结时间的影响,确定了其最佳配合比,研究了苯丙乳液掺量对修补胶浆拉伸性能和强度的影响。结果表明:修补胶浆的最佳配合比为:m(超细水泥)∶m(水)∶m(纳米SiO2)∶m(苯丙乳液)=100∶60∶2∶9;在此配合比下,该修补胶浆的初凝时间为56 min,终凝时间为64 min,初始流动度和30 min流动度分别为250 mm和65 mm,28 d抗压强度和抗折强度分别为19.4 MPa和6.1 MPa,折压比为31.4%,与裂缝壁的黏结强度为2.57 MPa;该修补胶浆施工性能、强度和韧性优良,与裂缝壁黏结性能良好,可确保裂缝修补后的使用耐久性。

测试了高温后轻骨料混凝土(LWC)的力学性能,探究了聚丙烯纤维掺量、高温温度(100、300、500、700、900℃)和冷却方式对LWC高温力学性能的影响,分析了LWC高温力学性能的劣化机理。结果表明:掺入适量的聚丙烯纤维可以提高LWC的残余抗压强度;在100~300℃和500~900℃区间温度时,各试件的烧失率增幅较大;经100℃高温后,喷水冷却的LWC残余抗压强度优于自然冷却的LWC,但经300℃高温后,相比于自然冷却,喷水冷却的LWC残余抗压强度降低幅度更大;自然冷却的LWC在300℃时出现较少裂缝,在500℃时裂缝快速发展;由于砂浆与骨料热膨胀系数的差异,喷水冷却使基体-骨料界面裂缝快速发展,LWC在300℃时便形成较多裂缝,故残余抗压强度降低幅度更大。

为研究带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪性能及其理论计算方法,设计和制作了3个带钢板UHPC菱形湿接缝试验梁,采用四点法进行了抗剪试验研究,并根据法国规范SETRA-AFGC 2016对试验结果进行了验算。结果表明:带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪承载力随剪跨比增加而减小,当剪跨比为2.4时,延性最佳;带钢板UHPC湿接缝梁破坏形态均为接缝错位剪切破坏,主裂缝沿接缝靠近跨中一侧发展,接缝中下部发生错位,靠近支点侧出现密集斜裂缝;计算值与试验值之比平均值为0.7,可用于指导设计。

将离子络合型修复材料掺入混凝土中,通过混凝土平板开裂试验、预制裂缝抗压强度试验及SEM测试研究了该修复材料对混凝土裂缝修复性能的影响和作用机理,并将该修复材料在实际工程中进行了应用。结果表明:该修复材料能有效减少混凝土的开裂面积,使混凝土具有良好的裂缝自愈能力。

利用铁尾矿砂制备了超高性能混凝土(UHPC),研究了在高温环境下不同胶砂比(1∶0.8、1∶0.9、1:1.0、1∶1.1)对UHPC试件力学性能的影响,测定了高温下UHPC的孔结构,并用SEM表征了UHPC的微观结构,探讨了胶砂比对UHPC高温性能影响的机理。结果表明,随着温度的不断升高,不同胶砂比的UHPC力学性能出现了不同程度的下降,其中,胶砂比为1∶1.0的UHPC在各个目标温度下均表现出相对较高的力学性能;微观分析表明胶砂比为1∶1.0的UHPC基体比胶砂比为1∶0.8的UHPC基体更加密实,在高温作用下裂缝宽度更小,且基体与钢纤维的结合能力更强,有效降低了钢纤维在高温下的破坏程度。

为了研究石粉含量对中低强度机制砂混凝土性能的影响,设计了4组不同石粉含量的C35机制砂混凝土,并进行了力学性能、耐久性能以及微观结构测试和分析。结果表明:适量的石粉可以优化混凝土的孔隙结构,有利于提高混凝土的早期抗裂性能、劈裂抗拉强度、抗压强度和抗氯离子渗透性能;过量的石粉会增加混凝土早期开裂风险,且对混凝土强度不利;建议在配制此类低强度等级混凝土时,机制砂的石粉含量应控制在20%以内。

为解决风机基础修补加固时混凝土面层出现开裂的问题,运用弹性力学方法计算了圆环形基础在中心受钢筒约束条件下面层修补加固混凝土中的应力状况,通过结构参数的代入,建立了弹性力学计算方程,并进行了弹性力学分析。结果表明:在基础环钢筒的约束下,面层修补加固混凝土的早期收缩和温度变形会产生较大的约束拉应力;当该拉应力大于混凝土的抗拉强度时,会导致混凝土开裂。此外,给出了消减约束应力的相应措施和所涉及到的相应技术参数,以削弱该约束应力,使其在整个发展期均小于混凝土的抗拉强度,可为此类混凝土基础面层开裂问题研究提供借鉴。

综述了掺微胶囊的水泥基复合材料自修复性能的研究成果,包括微胶囊的制备方法、微胶囊的自身性质、微胶囊对水泥基复合材料性能的影响、微胶囊修复水泥基复合材料的机理和修复效果,对比讨论了相关文献的试验结果,并展望了水泥基复合材料自修复性能研究的发展方向。

液压劈裂作为一种新型的隧道静态破碎技术,克服了传统静态破碎在隧道施工中由于膨胀剂受地下水的影响而导致膨胀力小,破碎效果不佳的缺陷,在地下工程中具有更好的适用性。文章通过液压劈裂技术在隧道工程中的应用,结合隧道静态开挖施工流程及工艺,分析了岩石的劈裂过程,给出了周围岩石在受劈裂机加载作用下的应力分布,并基于空孔效应和断裂力学理论分析了裂缝的产生方向以及扩展机制,同时提出了液压劈裂技术中针对布孔形式的制定方法。最后以厦门轨道交通3号线为背景,通过将液压劈裂技术应用在实际工程上,从现场的施工效果来验证了该理论的适用性。