开展了养护温度(20℃、40℃、60℃)和粉煤灰掺量(10%、20%、30%)对掺钙镁复合膨胀剂(CM)砂浆膨胀效能的影响研究,并结合微观测试手段,分析了其影响机理。结果表明:CM对温度较为敏感,养护温度越高,CM水化速率越快,膨胀量增幅越大;20~60℃时,粉煤灰可显著抑制CM的膨胀,且粉煤灰掺量越大,对CM的抑制作用越明显;CM中CaO组分反应速率较快,其水化产物Ca(OH)2有效促进了MgO的水化。

研究了在低湿环境下,不同养护温度(-40、-20、0、20、40、60℃)对再生混凝土工作性、力学性能、耐久性能的影响。结果表明:当养护温度为40℃时,再生混凝土28 d的抗压强度最佳,相比于常温(20℃)养护下的抗压强度提高了17%;过低或过高的养护温度都会对再生混凝土的抗裂性能造成影响;温度为40℃时的养护效果最优,试件内部密实度高,再生混凝土的耐久性能好。

通过对掺CaO膨胀熟料的水泥胶凝材料在不同水胶比和养护温度下的研究,探索其自由线膨胀和强度发展的规律。利用Avrami结晶反应动力学模型对不同温度下CaO膨胀熟料水化反应的水化程度进行拟合,得出不同水化反应温度下的水化反应速率常数。试验结果表明,在相同水胶比条件下,养护温度高,自由线膨胀率大,前期水化反应速率、水化程度大,抗压强度在14d之前随养护温度增大有所增大,后期强度随养护温度增大而减小;在温度一定的条件下,自由线膨胀率随水胶比增大而减小,抗压强度也表现出相同的规律。通过计算可得到30℃、40℃、60℃条件下水化反应速率常数分别为0.5989、0.8959、0.9735。

以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,通过对作者所设计的早龄期拉伸徐变装置的改进,对处于20℃和35℃条件下的混凝土拉伸徐变特性进行了实验研究,探讨了加载龄期和养护温度对早龄期高性能混凝土拉伸徐变的影响。结果表明:早龄期混凝土的徐变随着加荷龄期的增大而显著减少,养护温度的提高更加剧了这一现象的发生,并且随着养护温度的提高,拉伸徐变呈递减趋势。

通过试验分析了水胶比、玻璃粉、养护条件对超高性能水泥基材料抗压强度的影响,并采用扫描电镜(SEM)来探究玻璃粉对硬化浆体微观形貌及水化产物影响的微观机理。试验结果表明,超高性能水泥基材料的强度随水胶比的减小而增大;玻璃粉掺入超高性能水泥基材料中,不仅具有填充作用,还能发生火山灰反应,进而改善超高性能水泥基材料的微结构,提高其性能;高温蒸养可显著提高超高性能水泥基材料的强度。

为了研究不同活性掺合料的活性粉末混凝土(RPC)在不同养护温度条件下的抗氯离子渗透性能,利用NEL试验法,分别对4组不同温度、不同活性掺合料的RPC试件进行氯离子扩散系数测定。结果表明,RPC优异的微观结构使其具有良好的抗氯离子渗透性能;在相同养护温度下,不同活性掺合料替代硅灰比例相同时,RPC试件抗氯离子渗透能力的大小依次为:粉煤灰>石英砂>微硅粉;同一种活性掺合料替代相同比例硅灰时,高温养护的RPC试件,其抗氯离子渗透性能明显优于常温养护的RPC试件。