为了提高铝土尾矿泥(以下简称尾泥)的资源化利用率,根据含水量对广西某岩溶洼地型排泥库的尾泥状态进行了分类,研究了不同状态尾泥对W4密度等级泡沫混凝土工作性、力学性能、体积吸水率和孔结构的影响,并进行了微观分析。结果表明:尾泥状态大致分为可塑态、软塑态、流塑态和高流塑态;采用软塑态尾泥制备的泡沫混凝土性能不满足相关标准要求;采用流塑态和高流塑态尾泥制备的泡沫混凝土性能基本一致,且满足相关标准要求。

研究了Ⅱ级粉煤灰-S75级矿粉复合掺合料的掺量(20%、25%、30%、35%)对核工程混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响,并与单掺和复掺Ⅰ级粉煤灰与S95级矿粉的混凝土进行了对比。结果表明:经超细粉磨后,Ⅱ级粉煤灰和S75级矿粉的颗粒形貌得到改善,趋于圆润光滑;相同掺量下,与单掺和复掺Ⅰ级粉煤灰与S95级矿粉的试验组相比,掺复合掺合料混凝土的工作性更好,力学、抗冻、抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能更优;随着复合掺合料掺量的增加,混凝土的坍落度、抗压强度、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数均先增大后减小,质量损失率和氯离子扩散系数均先减小后增大,其最佳掺量为30%。

研究了水胶比、粉煤灰和硅灰掺量、钢纤维对新拌超高性能混凝土(UHPC)工作性的影响,并对UHPC流变性进行了研究。结果表明:UHPC的流动性与流变性呈反比;增大水胶比和粉煤灰掺量,UHPC的流动性增大、黏度系数减小,而硅灰掺量对UHPC流动性的影响较小;掺入钢纤维会降低UHPC的流动性,而较短、较细的钢纤维对UHPC流动性的影响较大;UHPC的工作性随着成型后静置时间的延长而不断降低,每静置约1 h,其黏度系数增大约12.0~17.3 Pa·s。

研究了石灰石粉的掺量(0、12%、18%、24%、28%、32%)对混凝土工作性、力学性能和抗碳化性能的影响。结果表明:石灰石粉的掺入对混凝土的7 d抗压强度不利,但复掺适量粉煤灰和石灰石粉可提高混凝土的14 d、28 d和130 d抗压强度;混凝土的碳化深度随着碳化时间的增加而增大,复掺适量的粉煤灰和石灰石粉,同时适当延长养护龄期,可保证混凝土的抗碳化性能基本不变,甚至提高,建议石灰石粉的掺量不超过18%。

采用硬脂酸和乙醇改性铁尾矿石,制备了超疏水铁尾矿石,研究了硬脂酸的掺量(2%、4%、6%、8%、10%、12%)对超疏水铁尾矿石疏水性的影响,分析了超疏水铁尾矿石的掺量(0、10%、20%、30%)对混凝土疏水性、工作性和吸水率的影响。结果表明:随着硬脂酸掺量的增加,超疏水铁尾矿石的水接触角先增大后减小,当硬脂酸掺量为8%时,超疏水铁尾矿石的水接触角为153°,达到超疏水状态;随着超疏水铁尾矿石掺量的增加,混凝土的疏水性提高,稠度增大,吸水率降低。

通过加热和颗粒整形对再生粗骨料进行了复合改性处理,对比分析了未改性和改性再生粗骨料的性能,研究了再生粗骨料的掺量对混凝土工作性和抗压强度的影响,优选出了最佳再生粗骨料类型和掺量,并在此基础上,研究了粉煤灰掺量对再生混凝土耐久性能的影响。结果表明:经过复合改性处理后,再生粗骨料的性能得到了强化。随着再生粗骨料掺量的增加,混凝土的坍落度、扩展度和抗压强度基本呈减小趋势;掺改性再生粗骨料混凝土(MRAC)的工作性和抗压强度整体上比掺未改性再生粗骨料混凝土(RAC)的好;综合考虑工作性和抗压强度,改性再生粗骨料的最佳掺量为30%;随着粉煤灰掺量的增加,MRAC的氯离子迁移系数和碳化深度均先减小后增大,推荐粉煤灰掺量为20%~30%。

总结了微纳米气泡水对混凝土性能的影响规律。在介绍微纳米气泡水制备方法、特性及其对混凝土性能影响的基础上,分析了微纳米气泡水对混凝土性能的影响机理,并对其在混凝土领域的进一步研究和应用提出了建议。

介绍了稻壳灰的制备方法及基本性质,总结了稻壳灰对混凝土耐久性能、力学性能和工作性的影响,分析了稻壳灰对混凝土性能的作用机理,并对稻壳灰混凝土的未来研究方向进行了展望。

研究了大理石粉的细度(13μm、18μm、38μm)和掺量(0、5%、10%、15%、20%)对水泥基材料工作性、力学性能和碱活性的影响,采用XRD和SEM分析了水化产物和微观结构。结果表明:随着大理石粉掺量的增加,浆体的标准稠度用水量先增大后减小,流动度增大,且大理石粉的细度越大,标准稠度用水量和流动度越大;掺加适量(5%)的大理石粉可以有效提高水泥基材料的抗压、抗折强度,且大理石粉的细度越大,对抗压、抗折强度的提高效果相对越明显;大理石粉的细度越大,水泥基材料的28 d膨胀率越大;微观结果表明,大理石粉在水泥基材料中起到微集料填充作用,同时具有一定的活性。

研究了钢纤维体积掺量(2.5%、3.3%、4.1%)和粉煤灰掺量(10%、15%、20%)对桥梁内衬混凝土工作性及力学性能的影响,采用数字图像处理法量化分析了钢纤维在混凝土中的分布均匀度与饱和度。结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,混凝土的工作性基本呈降低趋势,但其抗压强度和劈裂抗拉强度增大;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的工作性和力学性能基本均呈下降趋势;钢纤维的分布均匀度和饱和度随着其体积掺量的增加而增大,并与混凝土的力学性能呈正相关关系。