为了提高装配式构件的早期强度,加快模具的周转率,采用3因素3水平正交试验,研究了无水硫酸钠、甲酸钙和偏铝酸钠三种早强剂的复掺类型、复掺比例对装配式构件混凝土坍落度和力学性能的影响,并得到了优化后的最佳配合比。结果表明:早强剂的复掺会降低混凝土的坍落度和凝结时间,提高早期强度;综合考虑,确定无水硫酸钠、甲酸钙、偏铝酸钠的最佳掺量分别为0.3%、0.4%、0.1%。

将蔗糖和柠檬酸按质量比1∶5配制成复合缓凝剂,通过L9(34)正交试验,研究了水胶比(0.30、033、0.36)、砂率(31%、35%、39%)、粉煤灰掺量(10%、20%、30%)、复合缓凝剂掺量(0.15%、0.20%、0.25%)对混凝土坍落度、终凝时间及抗压强度的影响。结果表明:随着水胶比的增大,混凝土的坍落度先增大后减小,终凝时间延长,抗压强度降低;砂率对混凝土坍落度和终凝时间的影响较小,但对混凝土抗压强度的影响较大;粉煤灰掺量对混凝土坍落度、终凝时间和抗压强度的影响均较小;随着复合缓凝剂掺量的增加,混凝土的坍落度增大,终凝时间延长,抗压强度变化较小;实际应用时,可根据工程要求选择合适的水胶比、砂率、粉煤灰掺量和复合缓凝剂掺量。

研究了相同和易性和强度等级条件下,天然砂混凝土和机制砂混凝土配合比的差异。结果表明:在坍落度40~200 mm、强度等级C20~C45范围内时,通过同时提高2%~4%的砂率和0.037~0.082的浆骨比,可以使机制砂混凝土具有与天然砂混凝土相同的和易性;当水灰比相同时,砂率和浆骨比的调整并不影响机制砂混凝土的28 d抗压强度,水灰比定则对机制砂混凝土仍然适用;当坍落度相同时,随着强度等级的提高,机制砂混凝土较天然砂混凝土的浆骨比增量增加;在低坍落度(40 mm)条件下,对于不同强度等级的混凝土,掺加减水剂均可减少机制砂对混凝土砂率和浆骨比的影响。

为了解决装配式结构在村镇建筑应用中存在预制构件自重较大、运输和安装要求较高等问题,用轻质陶粒混凝土替代普通混凝土生产预制构件,以减轻预制构件的重量。开展轻质陶粒混凝土的配合比优化及性能试验研究。结果表明:轻质陶粒混凝土中的水泥、砂、陶粒、水用量分别为400、540、450、170 kg/m3时,试件的干表观密度为1816.7 kg/m3,满足轻质混凝土相关要求;28 d抗压强度为35.5 MPa,满足承重构件强度要求;坍落度为78 mm,和易性满足30~80 mm要求。

利用废旧轮胎破碎后的橡胶颗粒替代部分河砂制备了泡沫混凝土,研究了橡胶颗粒掺量、水灰比对混凝土的密度、流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和耐高温性能的影响。结果表明:橡胶颗粒的掺入降低了混凝土的密度、坍落度、抗压强度和弹性模量,但当橡胶颗粒掺量为20%时,试件的抗压强度仍高于10 MPa;试件的劈裂抗拉强度随着橡胶颗粒掺量的增加呈先增后减的趋势,且当橡胶颗粒掺量为20%时强度达到最大;高温对试件的抗压强度不利,与常温相比,经过100℃、200℃高温处理后,试件的抗压强度分别降低了3.1%~33.0%、25.0%~55.0%。

研究了再生骨料替代率、聚丙烯纤维和钢纤维掺量对再生混凝土性能的影响。结果表明:替代率为30%的再生细骨料对混凝土的密度、和易性以及抗压强度无显著的负面影响;一定掺量的纤维对混凝土的工作性无显著影响,但能有效提高再生混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度,改善混凝土的抗裂性和脆性。

采用偏高岭土、粉煤灰和矿渣等量取代水泥,并将偏高岭土与粉煤灰、矿渣分别复掺配制混凝土,对混凝土的工作性、抗压强度和耐久性进行了研究。结果表明,偏高岭土用作混凝土掺合料且掺量合理时,其对混凝土坍落度和抗压强度的影响优于粉煤灰和矿渣,配制的混凝土抗腐蚀性和抗冻融性均有所提高。

对一种粉砂土水泥土进行配合比设计,该水泥土仅以当地滩涂粉砂土作为骨料,不使用砂石等粗骨料。采用三因素三水平的正交试验法对其配合比进行试验,通过极差和方差分析,得到土胶比、水胶比、水泥量对水泥土坍落度和28d抗压强度的影响程度;进行了回归分析,建立了线性回归方程;结合相应曲线,得到相应情况下的最优配合比。

将不同钢粒掺量(0、5%、10%、20%)和1.2 kg/m^3聚丙烯纤维掺入再生骨料取代率为100%的再生混凝土中,研究其工作性和力学性能。结果表明,钢粒可以有效改善聚丙烯纤维再生混凝土的流动性,且对其保水性能影响较小;不同钢粒掺量会引起聚丙烯纤维再生混凝土抗压强度波动,随着钢粒掺量的增加其劈拉强度有一定降低,较优的钢粒掺量为5%。

复合了白云石与水渣用作混凝土掺合料,并经过了磨细处理研究了不同粒径及掺量的复合白云石掺合料对混凝土工作性能、气泡稳定性、塑性开裂及抗压强度的影响规律。结果表明,掺入的复合白云石掺合料掺量越大,混凝土含气量损失率越小,塑性开裂面积越小。掺入的复合白云石掺合料粒径越大,混凝土坍落度越大,含气量损失率越大,塑性开裂面积越大。对于C30混凝土,当复合白云石掺合料粒径10μm掺量20%时,对混凝土抗压强度的贡献最大。