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。

基于不同的统计方法,研究了聚丙烯纤维掺量、橡胶掺量、橡胶颗粒粒径对混凝土各项指标(28 d强度、脆性、抗裂性能、抗渗性能)的影响。结果表明:当影响各指标的主次因素不一致,显著性不完全相同时,仅采用极差、方差分析法无法确定多指标橡胶纤维混凝土的最优配合比;采用综合平衡法虽然可以得出最优配合比,但该方法主观性强、分析复杂、实施困难;采用层次分析法时,所得结果与综合平衡法一致,且层次分析法相比于综合平衡法具有计算分析简单、结果客观准确等优点;橡胶纤维混凝土的最优配合比为0.9 kg/m3聚丙烯纤维+10%粒径2 mm的橡胶颗粒。

对海工高性能混凝土的配制与耐久性能进行了研究。采用粉煤灰、矿渣、聚羧酸高效减水剂和纤维素类增稠剂(VMA)外掺技术,通过正交试验设计和配合比优化,选出C40、C45、C50强度等级混凝土最优配合比。结果表明,新拌混凝土初始坍落度为180~200mm,后期强度和耐久性能均满足海工工程设计要求,混凝土氯离子迁移系数DRCM小于4×10-12m^2/s,电通量小于800C,抗冻等级达到F200,抗渗等级远大于W4;通过微观分析,混凝土内部结构致密,有害孔较少,可有效防止环境有害离子的侵蚀。

针对通州运河核心区商务公寓工程中的C60高强混凝土的超高程泵送要求,从优选原材料入手,进行了混凝土配合比的设计及优化,对泵机所需的压力进行了验算,并对泵管的选择、泵管的布置及泵送施工过程进行了分析,成功地将C60高强混凝土泵送至241m处。

结合甘肃地区首次应用高强钢纤维泵送混凝土的实际工程,介绍了用粉煤灰、矿粉双掺配制C60钢纤维泵送混凝土的技术关键,并通过优化配合比,解决了该混凝土粘度与可泵性的矛盾。

通过对不同生产工艺的水泥水化放热量进行试验,得到各水泥的水化放热曲线和拟合公式,可以用于预测不同时间段内水化放热量,并结合各工艺水泥的抗压强度对水泥进行了选择。对基准C60P10和C40P10进行优化,同时,通过四种配合比胶材的水化热量化试验,发现降低水泥用量,增加粉煤灰和矿粉用量可以有效降低混凝土水化热,其中,优化后C60P10的7d水化热降低10.4%,优化后C40P10的7d水化热降低25.4%。