以浙江某高校图书馆“红、黄、灰、白”四色同体的现浇装饰清水混凝土工程为研究对象,采用普通灰色硅酸盐水泥为基础胶凝材料,配以钛白、铁红、铁黄、铁黑、群青等无机颜料,结合自主研发的高活性偏高岭土矿物固色剂,制备了色彩稳定及性能优异的四色清水混凝土,实现了低成本、彩色的装饰清水混凝土配制技术的突破。

研究了水泥浆、偏高岭土地聚物、掺粉煤灰偏高岭土地聚物、水泥浆-偏高岭土地聚物增强处理再生骨料对混凝土抗压强度的影响。结果表明:四种增强材料处理的再生骨料对混凝土抗压强度的影响顺序大小为水泥浆-偏高岭土地聚物>偏高岭土地聚物>水泥浆>掺粉煤灰偏高岭土地聚物。

研究了单掺、复掺沥青混凝土搅拌站废粉和偏高岭土对混凝土力学性能和耐久性能的影响。结果表明:单掺废粉试件不同龄期的抗压强度、抗折强度均随着废粉掺量的增加而减小;复掺30%废粉+6%偏高岭土可有效提高试件的28 d抗压强度;空白组、单掺15%废粉、复掺30%废粉+6%偏高岭土试件均满足设计抗渗等级P8的要求,且三者在相同龄期的碳化深度相近;单掺15%废粉试件的氯离子迁移系数、孔隙率、平均孔径、临界孔径、最可几孔径均最大,说明废粉的掺入对混凝土的孔结构不利;复掺30%废粉+6%偏高岭土试件的氯离子迁移系数、孔隙率、平均孔径、临界孔径、最可几孔径均最小,说明偏高岭土的掺入可显著改善掺废粉混凝土的孔结构。

利用正交试验方法研究了硅灰掺量(3%、5%、7%)、偏高岭土掺量(8%、10%、12%)与聚丙烯纤维体积掺量(1%、2%、3%)对透水混凝土力学性能、渗透性能和耐久性能的影响。正交试验结果表明:硅灰对透水混凝土力学性能的影响较为显著,纤维对透水混凝土连续孔隙率的影响较为显著;得出推荐掺量为:硅灰掺量为7%、偏高岭土掺量为10%、纤维掺量为2%。冻融循环试验结果表明:透水混凝土的相对动弹性模量、抗压强度均随冻融循环次数的增加而降低,质量损失率、连续孔隙率和透水系数均随冻融循环次数的增加而逐渐增大;透水混凝土冻融循环后的相对剩余抗压强度与动弹性模量损伤度呈抛物线型下降的趋势。

对比研究了二元和四元矿物掺合料混凝土的自收缩、电通量、抗硫酸盐侵蚀性能,并利用四元复掺配合比与碳纤维网复合制备了纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,以下简称TRC),进行了TRC平板试件的耐久性能研究。结果表明:对比二元复掺混凝土,粉煤灰-矿粉-偏高岭土-石灰石粉四元复合掺合料可以有效减少混凝土试件的早期自收缩,有效提高混凝土的抗氯离子渗透性和抗硫酸根离子侵蚀性,优化混凝土的孔结构,密实界面过渡区;四元复合掺合料与碳纤维编织网复合制备的TRC板具有良好的耐久性能。

为解决严寒地区混凝土工程普遍出现的冻害现象,提高混凝土的抗冻性能,对双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土混凝土进行了200次冻融循环试验,测得其冻融前后试件的质量损失率与相对动弹性模量。结果表明,双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土可较大幅度提高混凝土的抗冻性能;随着偏高岭土掺量增加,混凝土质量损失率和相对动弹性模量都得到较大改善;随着聚丙烯晴纤维掺量的增加,混凝土质量损失率得到改善,相对动弹性模量逐渐降低。