以水泥、粉煤灰和石灰石粉为胶凝材料,制备了一种低温升主塔大体积混凝土,研究了石灰石粉掺量(5%、10%、15%)对砂浆流变性能和混凝土绝热温升、干燥收缩性能、力学性能、抗渗性能的影响,采用SEM观察了水化产物的微观形貌,并与水泥-粉煤灰-矿渣粉胶凝体系(对照组)进行了对比。结果表明:与对照组相比,掺入石灰石粉可以降低砂浆的塑性黏度和屈服应力,延缓胶凝材料的水化进程,降低混凝土的绝热温升;石灰石粉的掺量越大,抑制混凝土干燥收缩的作用越显著;随着石灰石粉掺量的增加,混凝土的抗压强度下降,但掺5%石灰石粉混凝土的抗压强度较对照组高;与对照组相比,掺石灰石粉混凝土的抗渗性能较好,且掺量为5%时性能最好。

以自密实混凝土(SCC)的工作性及28 d抗压强度为评价指标,采用正交试验法进行了低胶凝材料SCC性能的因素极差分析与方差分析。结果表明:试验设计的水胶比、砂率、粉煤灰和矿粉掺量对低胶凝材料SCC的工作性及28 d抗压强度的影响均不显著,但水胶比与粉煤灰掺量的影响程度相对较大,且极差分析与方差分析结果基本一致。所制备的低胶凝材料SCC具有优异的工作性、力学性能及耐久性能,坍落扩展度经时损失仅为8.1%,初始坍落扩展度与J环扩展度差值为20 mm,离析率为4.9%,后期强度增长幅度大,抗水与抗氯离子渗透性能好。

为实现航道整治废弃砂的再利用,将泰州长江航道整治工程的疏浚超细砂与机制砂混合作为细骨料,研究了疏浚超细砂的掺量(0、10%、20%、30%、40%、50%)对混凝土工作性和抗压强度的影响。结果表明:随着疏浚超细砂掺量的增加,混凝土的坍落度降低,抗压强度基本呈先增大后减小再增大的趋势;综合考虑混凝土的工作性和抗压强度,建议疏浚超细砂的掺量不超过10%。

以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料制备了一种水下不分散灌浆料,选取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和无水石膏的三元胶凝体系,采用单因素试验法,研究了水料比、高分子絮凝剂掺量、聚羧酸减水剂粉末掺量这3个关键因素对水下不分散灌浆料流动度、抗分散性、抗压强度的影响,确定出了最佳掺量。结果表明:当水料比为0.14、高分子絮凝剂掺量为0.15%、聚羧酸减水剂粉末掺量为0.55%时,水下不分散灌浆料的初始流动度为258 mm,30 min流动度为256 mm;7 d、28 d水下抗压强度分别为35.76 MPa、53.09 MPa;水下抗分散性为Ⅰ,水下不分散灌浆料的水下抗分散性好,可用于C40混凝土修补加固。

采用料浆容重法进行了配合比设计,分别制备了表观密度为600、800、1000、1200 kg/m3的微孔混凝土,并制作了微孔混凝土-XPS-微孔混凝土复合墙体试块,通过立方体试块高温试验和复合墙体单面受热试验,研究了表观密度和结构形式对微孔混凝土复合墙体试块的耐高温性能的影响。结果表明:随着温度的提高,微孔混凝土的质量损失增加,抗压强度和导热系数降低,表观密度对微孔混凝土的耐高温性能影响较大;表观密度越高,微孔混凝土复合墙体的耐高温性能越好,25-50-25 mm厚的复合墙体的隔热性能最好。

对比了甘肃本地五大产地机制砂的基本性能,研究了不同产地机制砂对UHPC性能的影响。结果表明:不同产地机制砂由于原石的不同,性能会存在一定差异,其中差异最为突出的是压碎值,最大相差高达80%;不同产地机制砂制备UHPC的7 d抗压强度在112.80~161.60 MPa间、28 d抗压强度在102.50~153.80 MPa间;不同产地机制砂制备UHPC的7 d抗折强度在22.00~29.10 MPa间、28 d抗折强度在22.80~29.20 MPa间;不同产地机制砂UHPC的微观结构和水化产物也存在一定差异,但微观结构基本为孔隙率较小的致密结构。在UHPC材料设计与质量控制中,应考虑机制砂产地的差异性。

研究了石灰石粉的细度(18、38、75μm)和掺量(10%、20%、30%)对清水混凝土性能和外观质量的影响。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,清水混凝土的抗压强度基本呈降低趋势,提高石灰石粉的细度可以减轻石灰石粉对抗压强度的不利影响;与细度为18μm、75μm的石灰石粉相比,细度为38μm的石灰石粉可以改善新拌清水混凝土的初始气泡结构,推动新拌清水混凝土中的微细气泡向大气泡转变;石灰石粉不利于硬化清水混凝土表面气孔结构的优化,但适量(10%)石灰石粉能够有效降低硬化清水混凝土表面的气孔含量;石灰石粉可以改善清水混凝土的表面色差,改善程度与石灰石粉的细度和掺量呈正相关;石灰石粉有助于降低清水混凝土的表面粗糙度,但当石灰石粉的细度超过38μm或者掺量大于20%时,表面粗糙度几乎不再降低;工程应用结果表明,选用细度为38μm或18μm的石灰石粉并...

研究了不同掺量的锂渣粉和磷渣粉分别单掺和复掺对再生混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:与空白组试件相比,单掺锂渣粉或磷渣粉试件的7 d、14 d和28 d抗压强度变化幅度最高不超过7.7%;与锂渣粉和磷渣粉分别单掺相比,二者复掺对再生混凝土的7 d抗压强度影响不大,但明显提高了14 d、28 d抗压强度;单掺和复掺锂渣粉和磷渣粉试件的抗氯离子渗透性能均较空白组试件好,其中,复掺锂渣粉和磷渣粉试件的抗氯离子渗透性能介于单掺锂渣粉试件和单掺磷渣粉试件之间,单掺锂渣粉试件的抗氯离子渗透性能最好;再生混凝土中的氯离子在环境氯离子浓度较低时以物理吸附和化学结合为主,而在环境氯离子浓度较高时以化学结合为主;氯离子总结合能力随着环境氯离子浓度的增加而下降;复掺20%锂渣粉与10%磷渣粉试件的氯离子总结合能力相对最好。

采用料浆容重法进行配合比设计,分别制备了表观密度为600、800、1000、1200 kg/m3的微孔混凝土,并研究了表观密度与孔结构对微孔混凝土性能的影响。结果表明,所制备的微孔混凝土抗压强度在1.68~10.57 MPa之间,导热系数在0.081~0.140 W/(m·K)之间,吸水率在29.76%~48.16%之间,且微孔混凝土的表观密度对上述性能的影响具有明显的规律性。孔结构测试结果表明,孔隙率、孔分布均匀性、平均孔径大小等因素对微孔混凝土性能也有一定的规律性影响。

研究了灌浆料和钢筋之间的黏结强度与灌浆料抗压强度的关系,分析了利用新型工艺制造的套筒是否满足JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》的要求,并通过既有168个钢筋拔出试验数据验证了黏结强度与灌浆料抗压强度之间的线性关系。结果表明:黏结强度与灌浆料抗压强度存在强相关性;利用滚压、挤压、铸造和切削工艺制得的套筒均满足JGJ 355—2015对于连接件破坏的要求。