研究了玄武岩纤维掺量、PVA纤维掺量以及矿渣微粉掺量对高温后PVA-玄武岩混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:200℃时,试件的抗压强度有所提高,抗折强度变化不明显,200℃后,试件的强度随温度的升高而降低;与素混凝土相比,HFHPC的强度残余率更高;随着玄武岩纤维掺量、PVA纤维掺量的增加,试件强度逐渐增大;10%矿渣微粉对强度的提高贡献最大,掺量大于20%时强度明显减小。

研究了电解锰渣取代石英粉或矿渣微粉对活性粉末混凝土(RPC)强度、收缩率和重金属浸出毒性的影响。结果表明:电解锰渣部分取代石英粉或矿渣微粉,RPC的抗压强度总体上有所提高,而抗折强度稍有下降;干缩率与湿胀率均降低;重金属浸出浓度均低于Ⅴ类地表水限值。

通过对水灰比为0.3、骨料粒径分别为3~5mm与5~10mm的透水混凝土进行试验研究,得出了在14%、17%、20%以及16%、18%、20%目标孔隙率下的渗透系数及抗压强度,满足CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》与CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》抗压强度要求的临界目标孔隙率的值分别为14%与16%。并在此基础上进行矿渣微粉改性研究以及基于Fluent多孔介质模型的渗流模拟研究。结果表明,矿渣微粉等效替代7.5%的水泥时,具有最优的抗压强度;将渗透系数转化为黏性阻力系数,采用Fluent多孔介质模型进行渗流计算是合理的。

研究了矿物掺合料对混凝土抗杂散电流性能的影响。结果发现:粉煤灰和矿渣微粉均可以改善混凝土的抗杂散电流性能,并且随着掺量的增加,改善效果逐渐增强。粉煤灰和矿渣微粉复掺后,改善混凝土抗杂散电流的效果最为显著,尤其是复掺总量为20%时,混凝土杂散电流腐蚀开裂时间比基准混凝土延长了28.67%。通过对各配合比混凝土试样进行Sirion场发射扫描电镜实验观察混凝土表面形貌特征发现,粉煤灰与矿渣微粉的复掺使得胶凝材料水化完全,混凝土表面较为致密,大大提高了混凝土的抗杂散电流性能。

采用自行改进的集中约束平板法测试系统,研究了粉煤灰、矿渣微粉及硅灰等矿物掺合料对低水胶比高强混凝土出现塑性裂缝的初始开裂时间、24h内最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响。结果表明:粉煤灰的掺入能有效抑制低水胶比高强混凝土的塑性开裂,推迟裂缝出现的初始开裂时间,减小最大裂缝宽度和裂缝总面积;矿渣微粉的掺入在低掺量下对低水胶比高强混凝土的塑性开裂有一定的抑制作用,但在高掺量下有增大低水胶比高强混凝土塑性开裂的趋势;硅灰的掺入加剧了低水胶比高强混凝土的塑性开裂,表现为出现塑性裂缝的初始开裂时间提前和裂缝总面积的增大。

设计研究了管桩生产用的混凝土配合比,将硅砂粉与矿渣微粉作为混凝土掺合料,在满足管桩生产要求前提下,以一定比例取代硅酸盐水泥,采用常压蒸汽养护和高压蒸汽养护,并测定了混凝土的脱模强度及高压蒸汽养护后的强度。试验结果表明,利用硅砂粉和矿渣微粉以一定比例复掺等量代替水泥生产PHC管桩是可行的,其中,复合掺合料的取代比例可达45%,硅砂粉和矿渣微粉的掺量分别为150 kg/m3、50 kg/m3,混凝土脱模及压蒸后的抗压强度分别为49.1MPa、89.0MPa,符合管桩国家标准要求。

通过高温中纤维矿渣微粉混凝土强度试验,探讨了温度、矿渣掺量、钢纤维掺量和聚丙烯纤维掺量对高温中混凝土强度的影响。结果表明,高温中纤维矿渣微粉混凝土强度随温度的升高不断劣化,400℃可作为抗压强度劣化的分界点,劈拉强度和抗折强度随温度升高呈斜直线下降,降幅大于抗压强度;钢纤维能显著提高高温中混凝土强度,聚丙烯纤维和矿渣微粉对高温中混凝土的爆裂和强度劣化均有一定程度的影响。在统计分析的基础上,提出了考虑温度和钢纤维掺量影响的高温中纤维矿渣微粉混凝土强度计算公式。