研究了一种有机外加剂对高含泥机制砂混凝土的工作性及力学性能的影响。试验结果表明:提高减水剂中的保坍组分不能有效降低混凝土经时损失;提高缓凝组分有助于缓解混凝土经时损失,但其效果并不明显,且会明显增加混凝土凝结时间。通过掺入有机外加剂既可以显著降低高含泥机制砂混凝土的经时损失,又可以提高混凝土28 d抗压强度4%～10%,且对凝结时间影响较小,同时合理调整外加剂中的减水、保坍组分比例,更有利于发挥其作用效果。此外,该机制砂混凝土的耐久性还需进一步研究。

简述了透水混凝土的工作性及孔结构参数对渗透性能的影响,总结了透水混凝土的力学性能,包括抗压强度、抗弯强度、弹性模量、动态及疲劳性能、抗冻融耐久性等方面的研究进展。研究了再生骨料、废弃橡胶、钢渣三类废弃物做骨料对透水混凝土的力学性能的影响。试验结果表明,掺入再生骨料和橡胶颗粒降低了透水混凝土的抗压和抗拉强度;钢渣透水混凝土的抗压强度低于普通骨料透水混凝土,但弯拉强度较高。

为研究石灰石粉级配对水泥浆体性能的影响,选用两种细度石灰石粉进行复掺处理,测试水泥浆体的标准稠度用水量、凝结时间和流变参数。结果表明:水泥颗粒与石灰石粉颗粒的表面性质不同,其表面吸附水膜厚度也不同,石灰石粉替代水泥改善了胶材体系用水量;胶材体系初凝时间随石灰石粉替代量的增加,曲线呈下凹的变化趋势,而终凝时间则与之相反,呈上凸趋势;随着特征粒径D_e的逐渐增大,体系的屈服应力呈现明显的下降趋势。然而,塑性黏度随特征粒径D_e的逐渐增大,呈现小幅上升趋势。随着均匀性系数n的增大,体系的屈服应力呈现先增大后减小的趋势,而塑性黏度呈现先减小后增大的趋势。

采用混料试验设计方法研究了水泥、矿粉、粉煤灰三元胶凝体系新拌清水混凝土坍落度、倒筒排空时间以及7 d抗压强度的变化规律。研究结果表明,模型精度的方差分析处于十分显著水平(p≤0.01),能够对实际情况进行预测;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土坍落度增加,倒筒排空时间减少,在粉煤灰掺量10%、矿粉掺量25%的条件下,混凝土工作性达到最佳水平;矿粉的加入会增加倒筒排空时间,提高混凝土屈服应力,不利于清水混凝土外观改善,但矿粉具有较高的活性,对清水混凝土7 d强度有一定提升。

在对乌海地区风积沙性能进行分析的基础上,研究了全取代风积沙砂浆的工作性。结果表明,在相同胶砂比、水胶比条件下,与标准砂砂浆进行对比,风积沙砂浆流动度明显较小。胶砂比较低时,水泥对风积沙的包裹性差,难以保证砂浆的工作性。通过不同胶砂比风积沙砂浆实验和减水剂超掺实验证明,当胶砂比提高到1∶2时,才能得到具有一定流动性的全取代风积沙砂浆。测试了不同胶砂比、不同粉煤灰掺量的全取代风积沙砂浆的干燥收缩,结果表明,全取代风积沙砂浆的干缩明显比标准砂大,而粉煤灰的掺入能够减少其干缩,当粉煤灰掺量为水泥的50%时,风积沙砂浆干缩小于标准砂砂浆。

结合国内外最新研究成果,综述了纳米MgO对水泥基材料的工作性、力学性能、孔结构、耐久性能及收缩膨胀特性的影响,分析了纳米MgO水泥基材料的收缩膨胀机理。并针对当前研究的不足,提出了进一步研究方向,为后续纳米MgO的应用研究提供借鉴。

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量大、非绿色化、成本高、自收缩大等问题,通过引入5~10 mm粒径的粗骨料,采用普通河砂代替石英砂,并优化钢纤维体积掺量,成功制备出了经济环境效益良好、性能优良的含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)。研究了粗骨料掺量对UHPC-CA工作性和力学性能的影响,并与UHPC性能进行了对比分析。结果表明,UHPC-CA的流动性能相比UHPC有所降低,粗骨料掺量为675 kg/m3的UHPC-CA能保持良好流动性能,但随着粗骨料掺量的增加,流动性降低的十分明显;UHPC-CA抗压强度、抗折强度低于UHPC,弹性模量则高于UHPC,不同粗骨料掺量UHPC-CA力学性能变化并不明显;UHPC-CA抗氯离子渗透性能和抗冻性能表现良好,但是不如UHPC优异;掺入粗骨料能够改善UHPC-CA的自收缩性能,相比UHPC,其早期自收缩率明显降低。

为了将工业副产品锂渣应用到混凝土中,试验分析了锂渣的物相成分和化学组成,先将锂渣单掺取代水泥,再将锂渣分别与矿渣、粉煤灰双掺到混凝土中,研究锂渣对混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响。结果表明,锂渣取代10%~20%的水泥后,混凝土和易性良好,但锂渣掺量大于20%时,随着锂渣掺量的增大混凝土黏稠度增大。粉煤灰与锂渣双掺时,混凝土的工作性好于锂渣与矿粉双掺;锂渣掺量在10%~40%时,符合混凝土早期凝结时间要求;混凝土吸水率随着锂渣掺量的增大先增大后减小,并随着养护龄期的增加而降低;采用锂渣与矿粉、粉煤灰双掺技术,有助于提高混凝土的长期抗氯离子渗透性能。

研究了2.5%～15%掺量的高铁钛偏高岭土对混凝土工作性和抗压强度的影响,分析了掺量与强度效应系数Ks、增强效应因子γ的关系。结果表明:混凝土坍落度在(200±20) mm范围内,偏高岭土可以改善混凝土的凝聚性和保水性,但显著增加聚羧酸减水剂的掺量和混凝土经时损失;偏高岭土对混凝土早期抗压强度贡献为负,对后期抗压强度的贡献为正。偏高岭土掺量与28 d强度效应系数Ks及28 d增强效应因子γ均具有显著的二次多项式关系。偏高岭土的最佳掺量宜为10%～12.5%,在最佳掺量范围内,混凝土28 d及60 d抗压强度分别增加15%和11%。

利用钒钛磁铁尾矿经粉磨后制备的尾矿微粉,其活性指数低于粉煤灰和矿粉。使用比表面积约为450 m^2/kg的钒钛磁铁尾矿粉进行了C30强度等级混凝土试配及性能测试。试验结果表明,钒钛磁铁尾矿微粉的替代率在45 kg以下时,对混凝土的工作性、力学性能及体积稳定性影响不大,且长龄期混凝土强度增量较高。