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。

利用工程所用原材料,进行了强度等级为SCC35自密实混凝土配合比设计,且验证了其穿越密集钢筋能力,并应用于某输变电工程主变基础的现场实际构件浇筑。结果表明,选择合理原材料及配合比,采用合适的施工方法,能获得输变电工程所需自密实混凝土,免振捣可降低工人的劳动强度及降低噪音,更适用于钢筋密集构件。

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成分,先将锂渣单掺取代水泥,再将锂渣分别与矿渣、粉煤灰双掺进行混凝土试验,研究了锂渣对混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响。结果表明锂渣在混凝土中等量取代5%~15%的水泥后,混凝土和易性良好,但其掺量大于20%时,随着锂渣掺量的增大混凝土黏稠度增大。粉煤灰与锂渣双掺工作性好于锂渣与矿粉双掺,锂渣的活性被充分激发,掺合料的叠加效应充分发挥。在耐久性方面,锂渣掺量越高,抗裂性越差;双掺锂渣与粉煤灰的抗碳化性能等级属于Q-Ⅳ,随着养护龄期的增加,抗碳化性能增加;固定粉煤灰掺量为10%,锂渣掺量在5%~10%的混凝土完全满足KS30的等级要求。

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。

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。

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。