通过3根玄武岩纤维(Basalt fiber reinforced polymer,简称BFRP)布加固钢筋混凝土短梁的抗弯试验,研究了纤维布层数对加固梁抗弯性能的影响。结果表明,加固梁和普通梁均较符合平截面假定;随纤维布层数的增加,试件的开裂、屈服和极限荷载均增加,加固梁的破坏都为纤维布拉断破坏;钢筋屈服后,纤维布加固可以显著提高加固梁的抗弯刚度,表明纤维布在此阶段发挥的作用最大;普通梁的延性最好,随纤维布层数的增加,加固梁的延性逐渐降低。

研究了碲化铋(Bi2Te3)掺入方式(整掺、梯度整掺、梯度层掺)对碳纤维(CF)水泥基复合材料热电性能的影响,并观察了Bi2Te3和CF增强组分的微观形貌和分布情况。结果表明,整掺Bi2Te3可以改善CF水泥基复合材料的热电性能,梯度整掺比整掺的改善效果好,梯度层掺改善效果最好;当Bi2Te3掺量为0.5%时,梯度层掺时的Seebeck系数达到最优值32.7μV/℃。

利用钙基膨润土和石灰石粉部分取代水泥,研究了不同掺量的膨润土、石灰石粉对珊瑚混凝土力学性能与耐久性能的影响。结果表明:复掺膨润土和石灰石粉可明显提高珊瑚混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,且当膨润土掺量为15%时达到最大值;复掺膨润土和石灰石粉可有效提高珊瑚混凝土的抗Cl-渗透性和抗硫酸盐侵蚀能力,且二者的最佳掺量均为15%。

从钢筋混凝土的钢筋锈蚀理论出发,结合混凝土材料科学,概述了微胶囊的制备方法与触发机理,列举了不同触发型微胶囊阻锈剂的触发方式及触发过程;介绍了适用于研究微胶囊基本性能与表征的测试体系;总结了国内外关于微胶囊阻锈剂对混凝土性能影响的试验成果,指出了研究现状中的一些不足,并在此基础上提出有待深入研究的问题。

选用复合引发剂调节反应活化能,以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAH)为主要原料,通过工艺调整及工业化设备选型制备了本体聚合固体聚羧酸系保坍剂PC-702S2。通过GPC研究了工业化条件下保坍剂的转化率、分子量及分子多分散性(PDI),并基于红外光谱测试结果讨论了PC-702S2保坍剂的结构特征。研究结果表明,PC-702S2的转化率为94.43%,PDI为1.283,达到常规水溶液聚合保坍剂的性能,切片后的粒径范围≤300μm,适于工业化推广,具有良好的发展前景。

研究了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与硅灰代替部分水泥对PVA-ECC试件力学性能、裂缝宽度及抗渗性能的影响。结果表明,单掺粉煤灰会导致PVA-ECC试件强度下降,但可显著增加其韧性。复掺粉煤灰与硅灰时,PVA-ECC试件表现出优异的应变硬化特性以及多缝开裂现象,力学性能得到提升,基体均匀性增加,抗渗性能得到改善,最大提升了约33%。试验得到了具有良好性能的粉煤灰-硅灰-水泥三元体系PVA-ECC试件,其极限拉伸应变达到2.07%,抗压强度达到42.6 MPa,裂缝宽度较小且分布均匀,渗透系数仅为2.136×10^-11 m/s,抗渗性能较优。

归纳总结了大量城市地下综合管廊运营过程中遇到的问题,指出地下综合管廊建设和运营过程中遇到的最主要问题为动荷载以及穿越非均匀地基,叙述了地下综合管廊的研究发展趋势及其在动荷载和非均匀地基下的力学性能的研究现状,提出了现有主要成果研究的不足,并对未来研究进行了展望。

基于工程实例中混凝土自崩现象,通过X射线荧光光谱分析、XRD分析和模拟试验等对可疑物进行了辨别。结果表明:可疑物为钢渣,其在混凝土中缓慢水化导致体积膨胀,最终造成表层混凝土自崩。同时,通过模拟试验,分析了引起该类型混凝土自崩所需要的外部环境条件,并给出了防止该现象继续发生的建议。

制作了15个方钢管赤泥混凝土短柱试件进行推出试验,获得了方钢管赤泥混凝土的荷载-滑移曲线,研究了赤泥替代率、混凝土强度、长径比(埋置长度)、宽厚比对方钢管赤泥混凝土黏结滑移性能的影响。研究结果表明,方钢管赤泥混凝土荷载-滑移曲线经历了5个阶段,即无滑移段、上升段、下降段、二次上升段、二次下降段。黏结极限荷载随赤泥替代率的提高先增加后降低,赤泥替代率为5%时,黏结极限荷载达到最大;赤泥替代率为20%时,黏结极限荷载与标准钢管混凝土相当。黏结极限荷载随混凝土强度及长径比的增加而增加;随宽厚比的增加而减小。

通过制备不同水胶比的RPC120级活性粉末混凝土,研究了不同水胶比的RPC试件在200~1000℃内抗高温爆裂性能及强度和质量损失率随温度的变化规律。对高温后试件进行了断面结构观察,并结合热重分析(TG)及差示扫描量热分析(DSC),研究了RPC高温作用后的性能变化机理。结果表明,水胶比在0.18~0.21范围内,0.18组的RPC抗高温爆裂能力及力学性能是最优的;不同水胶比的RPC强度随着受热温度的升高,都呈现出先增大再减小的趋势,抗压强度的临界温度为300℃,抗折强度的临界温度为200℃。在20~300℃,RPC高温性能的变化是由水化产物中自由水和结合水的失去所致,300~1000℃是水化产物的分解和钢纤维的氧化造成的。