研究了掺与不掺膨胀剂HME的水泥净浆、砂浆和混凝土在直接干空养护条件下的收缩变形,分析了膨胀剂HME对水泥净浆、砂浆以及混凝土的干燥收缩影响规律,并探讨了膨胀剂HME在干空养护条件下的减缩作用机理。结果表明,膨胀剂HME在干空养护条件下仍然具有水化反应能力,产生有效膨胀,可以完全消除水泥净浆、砂浆以及混凝土的早期干燥收缩,并对其中后期干燥收缩也有较好的补偿作用。

介绍了掺PP纤维和TEA-H膨胀剂的试验、加ASA膨胀剂并掺纤维的膨胀砂浆对比试验,其中包括聚丙烯纤维抗干缩开裂性能试验、ASA膨胀剂的检测、加不同掺率的膨胀剂和不同掺量的PP纤维对比试验等,并对试验结果进行了分析,对纤维膨胀剂的应用提出了建议。

对钢纤维和不同膨胀剂掺量下的喷射补偿收缩钢纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。结果表明,随着膨胀剂掺量的增加,钢纤维对喷射补偿收缩钢纤维混凝土的增强作用越明显,但膨胀剂掺量超过一定限度会明显降低这种增强作用,钢纤维体积率掺量为0和1.2%的喷射补偿收缩钢纤维混凝土中,膨胀剂的最佳匹配掺量分别为6%和8%。

对夏季高温日晒、风吹的施工环境进行了模拟,考察了采取两种养护措施和掺加三种特殊材料对混凝土在此模拟环境下早期收缩性能的影响。通过复掺聚丙烯纤维和膨胀剂,研制了一种在夏季施工环境下10d内几乎不产生收缩的混凝土,并对在夏季环境下混凝土的养护提出了具体的建议。

利用固硫灰、烧铝矾土、硬石膏为原料制备了混凝土膨胀剂。结果表明,固硫灰、烧铝矾土和硬石膏按照质量比35:15:50能制备出满足GB23439-2009《混凝土膨胀剂》要求的Ⅰ型膨胀剂。运用SEM电镜扫描、XRD衍射分析研究了混凝土膨胀剂掺入水泥的水化反应,结果表明,随着水化龄期的延长,钙矾石含量增多。制备的膨胀剂是以钙矾石为主要膨胀源的混凝土膨胀剂。

通过试验,研究开发了一种集优越力学性能和良好耐久性能于一体,既能满足桥面铺装层的功能要求又能解决桥面铺装层早期破坏和耐久性低问题的新型桥面铺装材料——混杂纤维混凝土。引入聚丙烯仿钢丝粗纤维来代替部分钢纤维,既可降低工程造价又可降低铺装层的自重,其对纤维混凝土力学性能及耐久性能的提高可和钢纤维媲美,甚至比掺单钢纤维更高。在混杂纤维混凝土中掺入膨胀剂和引气剂,与素混凝土和单一纤维混凝土相比,抗弯强度、弯曲韧性明显改善,抗渗等级提高到29级,抗冻融性能也有一定程度的提高,耐久性显示出明显的优势,是桥面铺装材料的理想选择。

对配制预应力梁管道压浆料常用的各种材料进行了对比试验,研究了各组分对压浆料工作性和膨胀性能的影响。

基于韧性在混凝土结构中的重要性,采用三分点加载的方式,探讨了膨胀剂和钢纤维的复合效应对喷射混凝土弯曲韧性的影响规律。结果表明,当钢纤维和膨胀剂的掺量分别为1.2%和8%时,喷射补偿收缩钢纤维混凝土的荷载-挠度曲线最为饱满;弯曲韧度指数和承载能力变化系数均大于理想弹性材料的相应值。

针对封盖水泥浆体的抗裂技术,探讨了拌合加水方法对流动性的影响,研究了采用掺加膨胀剂、内养护剂和细砂、改进养护措施等方法对水泥浆体抗裂性的影响。利用X-CT、XRD等分析手段,分析了硬化水泥浆体的抗裂效果。研究结果表明,采用二次加水拌和法可大大提高水泥浆体的流动性;膨胀剂与内养护剂组合使用可以提高浆体的抗裂能力;掺入5%或10%的特细砂及对浆体进行覆膜养护可明显提高水泥浆的抗裂性;采用X-CT技术有助于更好的评估水泥浆体的抗裂性。

研究了高效减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂和缓凝剂对混凝土蒸养强度的影响。实验结果表明,相同水灰比下,萘系高效减水剂对混凝土蒸养强度的提高效果优于聚羧酸高效减水剂和氨基磺酸盐高效减水剂;掺入适量早强剂或膨胀剂均有利于提高混凝土蒸养强度;掺入缓凝剂和引气剂对混凝土蒸养强度不利。