测试了不同龄期石灰石粉混凝土的干燥收缩和失水量,研究了玻璃粉掺量对其干燥收缩性能的影响。结果表明,掺加10%和20%玻璃粉可有效降低石灰石粉混凝土的干燥收缩,以10%掺量最佳,继续增加玻璃粉掺量反而增加了干燥收缩。扫描电镜(SEM)结果表明,良好的保水性和致密的内部结构,能够增强混凝土抵抗干燥收缩的能力,阻碍其内部水分迁移渗出,从而降低干燥收缩。

采用机械搅拌方式对旧混凝土骨料表面进行了处理,研究了经表面处理后的旧骨料对道路基层干燥收缩的影响。结果表明,经过表面处理后,旧混凝土骨料表面变得光滑,吸水率降低。经表面处理的旧混凝土骨料能够增大基层的强度,并明显降低基层的干燥收缩。与未处理的旧混凝土骨料基层相比,采用500转搅拌处理的旧混凝土骨料基层的7 d无侧限抗压强度增长了18.4%,27 d总收缩量和总失水率分别降低了20.7%和13.4%。

研究了不同掺量锂渣的水泥浆体强度、自收缩和干燥收缩,并采用压汞法和扫描电镜分析了水泥浆体的微观结构。结果表明锂渣的掺入明显降低了水泥浆体的早期抗压强度、自收缩和干燥收缩,但后期抗压强度下降幅度降低,当锂渣掺量不超过15%时,锂渣可以提高水泥浆体的后期抗压强度。掺15%锂渣的水泥浆体120 d的孔隙率小于纯水泥浆体,且锂渣颗粒表面有大量水化产物生成。同时,锂渣的掺入明显降低水泥浆体10～50 nm的孔隙率,从而降低了水泥浆体的自收缩和干燥收缩。

针对目前因水泥细度过细而导致水泥基材料容易出现干缩裂缝问题,采用聚丙烯纤维与水泥熟料粒子复掺,并通过L9（34）正交试验研究熟料粒子水泥对聚丙烯纤维砂浆收缩性能的影响。结果表明,复掺熟料粒子和聚丙烯纤维的砂浆收缩率εt与收缩龄期t之间符合εt=α1·exp（-t/α2）＋β0的指数函数关系,且在显著性水平α=0.01下其相关性显著;纤维掺量对砂浆收缩影响最大,熟料粒子掺量次之,粒子粗细第三,纤维长度最小;熟料粒子粒径介于0.315~2.5mm之间且其掺量为20%,纤维掺量为0.3%,纤维长度为12mm时,砂浆的收缩最小,体积稳定性最优。

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。

研究了轻骨料种类、粒径、掺量对轻骨料多孔混凝土抗压强度、导热系数、吸水率、干燥收缩的影响。研究结果表明,轻骨料的筒压强度越高,轻骨料多孔混凝土的抗压强度越高;粒径较小的轻骨料在浆体中分布更为均匀,不易出现上浮现象,抗压强度更高;适量的轻骨料可增加轻骨料混凝土的抗压强度、降低多孔混凝土的导热系数;轻骨料的合理使用可以降低多孔混凝土吸水率与干燥收缩值,提高轻骨料多孔混凝土的耐久性。

研究了复掺情况下,矿物掺合料种类及掺量对C100高强混凝土早期收缩及干燥收缩的影响。结果表明,混凝土的早期收缩和干燥收缩随着粉煤灰掺量的增加逐渐减少,粉煤灰对早期收缩的抑制作用优于干燥收缩;随着矿粉掺量的增加,混凝土的早期收缩增大而干燥收缩减少;硅灰的掺入增大了混凝土的早期收缩与干燥收缩,且随着硅灰掺量的增加,这种作用更加明显。

为降低石灰石资源全利用混凝土的开裂敏感性,采用自制的试验装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、减缩剂和膨胀剂对该混凝土干燥收缩的影响规律,以得到有效降低干燥收缩的技术措施,并结合内部相对湿度和孔隙率分析了相应的影响机理。结果表明,减缩剂和膨胀剂可以有效降低石灰石资源全利用混凝土的干燥收缩,其中以减缩剂降低效果更好,而PVA纤维反而增加了其干燥收缩;相比于基准混凝土相应砂浆的孔隙率,掺加减缩剂砂浆的不同孔径的孔隙率均最低,掺加膨胀剂砂浆的次之,而PVA纤维明显增加了对干燥收缩影响较大的小于100nm的孔隙率;同步测试得到的干燥收缩与内部相对湿度有较好的线性回归关系,通过测试内部相对湿度可以计算出同龄期的干燥收缩。

再生砖砌体骨料混凝土(recycled brick masonry aggregate concrete,RBMAC)存在干燥收缩变形大的问题。本文以粉煤灰质量取代率(0、25%、50%)和再生砖砌体骨料体积取代率(0、50%、100%)为变量,研究粉煤灰对RBMAC收缩性能的影响并预测其规律。结果表明,粉煤灰的掺加是一种可以有效解决RBMAC收缩较大问题的技术途径,掺加50%粉煤灰可使RBMAC干燥收缩降低约40%,甚至比未掺加粉煤灰的天然骨料混凝土相比还减小约8%;氮吸附试验进一步说明,粉煤灰的掺加有效细化了试样的内部孔结构,减小了毛细孔的比例,从而一定程度上抑制了RBMAC的干燥收缩;结合大掺量粉煤灰RBMAC的收缩机理,得出了考虑粉煤灰掺量的RBMAC干燥收缩修正预测公式。

利用超细粉磨设备将粉煤灰原灰进行超细磨后,进行了混凝土轴心抗压强度试验、混凝土半绝热温升试验和净浆干燥收缩试验研究。试验结果表明,与普通粉煤灰不同,超细粉煤灰对于混凝土早龄期7d抗压强度也有所提高,随着超细粉煤灰掺量的提高,混凝土28d和60d抗压强度提高更多;掺超细粉煤灰对降低混凝土温升的效果不明显,其降低水化热效果不如普通粉煤灰;随着超细粉煤灰掺量提高,水泥净浆试件的干燥收缩有减小的趋势,对体积稳定性是有利的。