为充分发挥无机修复材料在混凝土结构损伤中的应用,研究了骨料种类及粒径、减水剂掺量、胶砂比、胶粉掺量、聚丙烯(PP)纤维掺量、消泡剂掺量对自密实快速修复砂浆工作性及力学性能的影响。结果表明:石英砂砂浆比河砂砂浆有更高的抗压强度,但韧性较差;综合考虑性能及经济性,减水剂掺量为1.6%较为适宜;随着胶砂比降低,砂浆的力学性能下降;掺入2.5%胶粉的砂浆比空白组流动度提高了3.1%,抗折强度提高了8.5%,但过量的胶粉对砂浆性能产生消极影响;PP纤维对砂浆的工作性无明显影响,但随着其掺量增加,砂浆的抗压强度下降;消泡剂的掺入减小了砂浆的流动度,但掺量超过0.1%后几乎不再变化,而砂浆的力学性能随着其掺量的增加先上升后下降。

利用铁尾矿砂制备了超高性能混凝土(UHPC),研究了在高温环境下不同胶砂比(1∶0.8、1∶0.9、1:1.0、1∶1.1)对UHPC试件力学性能的影响,测定了高温下UHPC的孔结构,并用SEM表征了UHPC的微观结构,探讨了胶砂比对UHPC高温性能影响的机理。结果表明,随着温度的不断升高,不同胶砂比的UHPC力学性能出现了不同程度的下降,其中,胶砂比为1∶1.0的UHPC在各个目标温度下均表现出相对较高的力学性能;微观分析表明胶砂比为1∶1.0的UHPC基体比胶砂比为1∶0.8的UHPC基体更加密实,在高温作用下裂缝宽度更小,且基体与钢纤维的结合能力更强,有效降低了钢纤维在高温下的破坏程度。

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料的类型及掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性和力学性能的影响。结果表明:适当增大水胶比和胶砂比、掺入适量矿物掺合料均对UHPC的工作性有积极影响;随着水胶比的增加,UHPC的抗压强度基本呈降低趋势;胶砂比对UHPC抗压强度的影响不明显;掺入适量矿物掺合料(硅灰+超细粉煤灰微珠)可显著提高UHPC的28 d抗压强度。综合考虑工作性和力学性能,UHPC的推荐配合比为:水胶比控制在0.16~0.18,胶砂比控制在1.00~1.15,矿物掺合料(硅灰+超细粉煤灰微珠)总掺量控制在25%~35%,超细粉煤灰微珠掺量控制在15%~25%。

结合内掺法,研究了不同胶砂比(B/S)(1∶4、1∶5、1∶6)、不同稠度[(70±10) mm、(90±10) mm、(100～115)mm)情况下,粉煤灰(FA)与再生砖粉(RBP)(掺量20%、30%、40%)对改性再生砂浆(RBFM)28 d抗压强度的影响,探讨了RBP取代水泥的可行性。结果表明,相比FA体系,RBFM的28 d抗压强度均出现不同程度的下降,当B/S为1∶5,RBP掺量为30%,稠度为70 mm时,28 d抗压强度下降幅度最大,达到32.74%,但依然可达M5级砂浆要求,可满足大多数砌筑工程需要。

试验研究了不同模板下水泥基材料表面光泽度的变化情况,确定了硬质PVC板是制备水泥基镜面材料的重要条件,同时研究了胶砂比、水胶比、水泥品种、扩展度等因素对水泥基镜面材料表面光泽度的影响。试验结果表明,采用高胶砂比、低水胶比、普通硅酸盐水泥及高扩展度时可制备光泽度值较高的水泥基镜面材料。