为研究应变率和尺寸效应对透水混凝土受压动力性能的影响,设置了十种应变率和三种立方体尺寸的试件,对透水混凝土展开单轴受压力学性能试验研究。结果表明:随着应变率的增加,透水混凝土的抗压强度逐渐增大;随着立方体试件边长的增大,应变率对透水混凝土抗压强度的增加幅度逐渐减小,透水混凝土的抗压强度逐渐减小;受应变率增加的影响,尺寸效应对透水混凝土抗压强度的减小幅度逐渐增加;提出的尺寸效应律模型方程能够较好地表述不同应变率下透水混凝土抗压强度的尺寸效应;基于应变率和尺寸效应参数,还提出了透水混凝土抗压强度计算方程。

通过抗压强度、劈裂抗拉强度、峰值压应变、静态弹性模量和应力-应变关系试验,研究了自密实混凝土强度、再生大骨料强度、再生大骨料粒径对再生大骨料自密实混凝土(RCASCC)力学性能的影响。采用数据拟合的方法对国内外典型混凝土单轴受压应力-应变模型中的相关系数进行了修正,给出了适用于RCASCC的单轴受压本构模型,分别建立了RCASCC抗压强度、劈裂抗拉强度、峰值应变和弹性模量与自密实混凝土强度、再生大骨料强度、再生大骨料粒径的函数关系式,并对4种本构模型的拟合程度进行了比较分析。结果表明:所拟合的三次多项式型曲线和三角函数型曲线与实际应力-应变关系吻合程度相对较高。

选用热容大的玄武岩、冶炼钢渣为集料，硅酸盐水泥作为蓄热材料的胶凝剂，添加矿渣粉和硅微粉提高了蓄热材料力学性能，掺入一定比例石墨粉改善了蓄热材料热学性能，所制备的蓄热混凝土在200-500℃高温阶段抗压、抗折强度综合性能表现突出，在温差300-500℃，其平均比热为2272J／（kg·K），每m^3蓄热混凝土的理论蓄热量可达335．75kWh。

基于红外热成像技术,利用橡胶加热带对设有缺陷的钢管混凝土柱进行加热,在缺陷区域钢管壁形成温度差,探索利用橡胶加热带检测钢管混凝土密实性。利用ANSYS有限元分析软件,对加热时间、加热温度、缺陷尺寸大小进行模拟分析,结果表明,利用加热带加热的方法可以清晰的辨别出100 mm×100 mm×10 mm(5 mm)的大缺陷,以及50 mm×50 mm×10 mm(5 mm)的小缺陷。

研究了细粉煤灰对低品质水泥性能的改善效果。结果显示,利用细粉煤灰与低品质水泥组成的复合胶凝材料能够较容易地配制出满足设计要求的混凝土。由复合胶凝材料配制的混凝土在满足抗压强度的同时,还具有较高的劈裂抗拉强度及密实度,后期性能改善的幅度更加明显。

利用未经淡化处理的海砂配制了超高性能混凝土(UHPC),并研究了不同水胶比、砂胶比、胶凝材料体系、钢纤维掺量、养护制度对海砂UHPC的流动度、抗压强度、抗折强度的影响。试验结果表明:海砂UHPC的最优水胶比、砂胶比和纤维体积掺量分别为0.16、1.0和1.5%,最佳的胶凝材料体系组成是水泥、降黏剂和硅灰分别70%、15%和15%,最合适的热养护制度是70℃蒸汽养护;按照上述参数配制的海砂UHPC力学性能完全符合相关标准的要求。

通过大掺量超细工业废渣、尾矿砂部分取代普通砂及采用普通工艺成功制备了不同配合比的超高性能水泥基复合材料,分别测试了其在不同龄期下的抗压强度和抗折强度,并对其弯曲荷载-挠度曲线进行了分析,讨论了尾矿砂对其力学性能的影响。结果表明,尾矿砂的适量加入可以提高超高性能水泥基复合材料的的力学强度,且在钢纤维的协同作用下表现出良好的韧性。

基于红外热成像技术,利用混凝土入模温差,对检测钢管混凝土密实性进行试验研究。利用水代替混凝土作为入模材料,分别在入模温差为15℃、8℃、5℃情况下对不同大小缺陷进行检测。利用ANSYS有限元分析软件,对水和混凝土不同入模温差下钢管横截面温差进行对比分析。结果表明,利用混凝土入模温差可以清晰的辨别出10cm×10cm,厚1cm的大缺陷,而对于5cm×5cm,厚1cm的小缺陷可在最初时刻观测到,但边界相对模糊。

利用固硫灰、烧铝矾土、硬石膏为原料制备了混凝土膨胀剂。结果表明,固硫灰、烧铝矾土和硬石膏按照质量比35:15:50能制备出满足GB23439-2009《混凝土膨胀剂》要求的Ⅰ型膨胀剂。运用SEM电镜扫描、XRD衍射分析研究了混凝土膨胀剂掺入水泥的水化反应,结果表明,随着水化龄期的延长,钙矾石含量增多。制备的膨胀剂是以钙矾石为主要膨胀源的混凝土膨胀剂。