从压力、温度、含气量、气泡聚并等角度研究了泵送条件下混凝土工作性变差的原因,提出了相应的解决方案。研究结果表明:在有效减水剂不足的情况下,泵压力可促使浆体发生稠化;含气量损失不是混凝土经泵稠化的原因;气泡排液和聚并会使混凝土经泵稀化;在缓释型聚羧酸减水剂掺量较高的情况下,经泵温升可促使浆体发生稀化;通过调整减水剂组分和掺量可有效缓解泵送条件下混凝土流动性变差的问题。

研究了PP纤维、镀铜钢纤维和钢-PP混杂纤维对自密实混凝土工作性及冻融前后力学性能的影响,并探讨了冻融作用对纤维混杂增强效应系数的影响。结果表明:PP纤维对自密实混凝土工作性的影响大于钢纤维;未掺纤维的空白组经300次冻融后,其质量损失率及相对动弹性模量损失分别达到4.23%、34.8%,表观质量劣化严重;冻融作用对试件抗折强度影响最大,其次是动弹性模量和抗压强度;纤维的掺入能有效提高混凝土的抗冻性能,但钢纤维对表观质量的改善作用小于PP纤维;混杂纤维抗冻融能力明显高于单掺纤维组和空白组,纤维混杂增强效应随冻融循环次数的增加而降低。

制备了不同建筑垃圾再生微粉取代率的泡沫混凝土,研究了再生微粉取代率对泡沫混凝土流动度、抗压强度、导热系数、干燥收缩值和吸水率的影响。结果表明,随着再生微粉取代率的增加,泡沫混凝土流动度减小;掺加再生微粉明显降低泡沫混凝土的抗压强度;再生微粉取代率对各密度级泡沫混凝土的导热系数影响不明显;随着再生微粉取代率的增加,各密度级泡沫混凝土的干燥收缩值、吸水率逐渐增大,且其对低密度级泡沫混凝土的吸水率影响更加显著。

为探究HCSA膨胀剂掺量对水泥砂浆的影响,试验设计制作了6种HCSA膨胀剂掺量的水泥砂浆试块。对水泥砂浆的工作性、力学性能和收缩性能进行了测试,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构。研究结果表明:掺入膨胀剂能够减少水泥砂浆的初凝时间和流动度;掺入8%~10%的膨胀剂可以有效补偿水泥砂浆的自收缩;随膨胀剂掺量的增加,其抗压强度和抗折强度均呈先增加后减小的趋势;SEM结果表明,掺量4%的HCSA膨胀剂可以使水泥砂浆的微观结构得到优化。

结合前期的研究成果及在制定T/CSTM 00040—2019《透水混凝土试验方法》团体标准中的创新思路,积极探索了透水混凝土成型方式及评价新拌透水混凝土工作性、透水混凝土透水性能的科学方法,以保证评价指标的科学准确性及与工程实际的一致性。

通过使用机制砂替代天然砂进行免蒸压管桩混凝土配制试验,主要对比了不同品质机制砂取代天然砂对管桩混凝土拌和物工作性、力学性能、耐久性能以及桩身抗弯性能的影响,探讨了高品质机制砂在免蒸压管桩混凝土中应用的可行性。结果表明,采用高品质机制砂制备的混凝土拌和物具有较好的和易性,能够满足免蒸压管桩的生产工艺要求。同时,采用高品质机制砂生产的管桩桩身结构性能也满足相关标准要求。

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。

针对石屑应用引起的细骨料性质波动,探究了石屑石粉含量、取代海砂比例对混凝土工作性、强度的影响,并提出了混凝土工作性调整的相关建议。结果表明,石粉含量每增加1%,外加剂适宜掺量需增加0.054%;当砂率小于41%时,石屑对混凝土工作性影响可不予考虑,当砂率大于41%时,应控制石屑比例不超过60%;当砂率为43%,石屑比例为40%时,中低强度等级混凝土的和易性、黏聚性达到最佳;混凝土外加剂与等效砂浆外加剂适宜掺量关系为:y=0.88x+0.39,可为细骨料波动下混凝土外加剂调整提供参考。

采用广安地区生产的轻质骨料配制了LC15级全轻骨料混凝土,分析了硅灰对轻骨料混凝土工作性、干表观密度、抗压强度的影响。并通过研究硅灰对轻骨料混凝土浆体流变性能的影响解释了其宏观性能的变化。试验结果表明:在10%掺量范围内,硅灰降低了轻骨料混凝土的工作性,提高了其干表观密度及抗压强度。掺入硅灰的轻骨料混凝土浆体可以用修正的宾汉姆模型进行拟合。拟合结果表明:轻骨料混凝土的工作性下降是由于其浆体屈服应力及塑性黏度的提高,同时塑性黏度提高亦增加了浆体与骨料的黏结能力,从而提高了轻骨料混凝土的力学性能。

用粒度区间为45~80 μm的较粗钢渣微粉作为掺合料进行了UHPC的应用研究,试验结果表明,与基准混凝土相比,45~80 μm钢渣微粉在UHPC中以5%掺量取代水泥和复合掺合料后,UHPC的孔隙率降低、孔径分布得到优化、塑性黏度降低了42 Pa·s、流动性能提升(V漏斗排空时间减少了20 s)、28 d抗压强度提高了10~12 MPa、抗折强度提高了2~3 MPa。