研究了高温作用下素混凝土、玄武岩纤维混凝土、玄武岩-高吸水树脂混凝土及玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的力学性能,建立了高温作用后混凝土的抗压强度预测模型。结果表明:纤维的掺入能够提高混凝土的耐高温性能;对于抗压强度,玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的抗压强度值最高,400℃时,其抗压强度相较素混凝土提高了36.3%;对于抗折强度,玄武岩和高吸水树脂混掺对混凝土抗折强度的提升效果最优;建立的高温作用下混凝土抗压强度预测模型的精度较高。

对比研究了不同掺量的高吸水树脂(SAP)与钙质膨胀剂(UEA)复合作用对低水灰比玻璃纤维增强水泥基材料(GRC)力学性能、收缩性能和抗裂性能的影响,并对抑制收缩机理进行了讨论。结果表明:预吸水的SAP释水具有内养护的效果,能够促进水泥水化;掺入0.2%的SAP能够提高水泥砂浆的力学性能,但是SAP含量进一步增加时,释水留下的孔隙会导致力学性能降低;SAP释放的水分能够补偿混凝土的内部湿度,从而降低毛细管张力,同时释放的水分能够提供给UEA进行膨胀反应,从而协同抑制水泥砂浆的收缩,细化裂缝,降低开裂指数,提高抗裂性能。

采用肯尼亚火山渣和高吸水树脂作为内养护材料,研究了内养护水不同引入方式对C60高性能混凝土抗压强度的影响。结果表明:(1)火山渣和高吸水树脂对C60混凝土各龄期的抗压强度均有不同程度的降低,其中,高吸水树脂引入内养护水对抗压强度的降低程度更大;(2)火山渣和高吸水树脂对抗压强度的降低程度随着龄期的发展逐渐减小,甚至火山渣掺量较小时(104 kg/m^3),其28 d抗压强度近似等于基准组;(3)与内养护材料引入内养护水相比,简单增加拌合水量对混凝土强度的不利影响更大。

以高吸水树脂(SAP)为内养护水分蓄存载体,采用核磁共振法研究了内养护水分在水泥浆体中的释放规律,探索了其对水泥浆体毛细负压的影响以及参与水化的特征。结果表明,高吸水树脂基内养护水泥浆体的0.1~6ms弛豫峰和32.7~200.9ms、231.0~1629.7ms弛豫峰分别由毛细水、内养护水产生;内养护水分的释放始于水泥浆体水化加速期,内养护时间随蓄水SAP掺量的增加而延长;释放出的内养护水分降低了水泥浆体的毛细负压,同时也促进了水泥浆体的水化;SAP仅控制的是内养护水分的释放速率,内养护水泥浆体与直接增加相同额外水量的浆体后期水化程度相当。

通过水泥砂浆流动度试验、水泥胶砂试件强度试验、水泥胶砂试件干缩试验、混凝土强度试验、混凝土孔结构分析和混凝土面板早期诱导开裂试验,系统研究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表明,高吸水树脂内养护对水泥胶砂试件流动性影响与其吸水性能有重要关系,但在混凝土中则并不明显;高吸水树脂对水泥胶砂试件早期干缩有很好的抑制作用,后期干缩抑制效果不明显;高吸水树脂对混凝土后期强度降低不大,对混凝土孔结构总孔隙率影响不明显,高吸水树脂增大了混凝土大孔的体积,稍微降低了气孔间距系数;掺吸水树脂的混凝土要控制早期水分蒸发,避免发生塑性收缩开裂。

研究了高吸水树脂(SAP)和硅灰复掺对水泥浆体凝结时间、抗压强度、电阻率和温度等的影响。结果表明:SAP的掺入降低了试块的抗压强度,SAP掺量为0.4%时,随着硅灰掺量的增大,硬化水泥浆体的3 d抗压强度逐渐降低,但28 d抗压强度逐渐增大;SAP能延长水泥浆体的凝结时间,硅灰则缩短水泥浆体的凝结时间;不同掺量SAP和硅灰的水泥浆体电阻率变化曲线具有相同的变化趋势,SAP能明显降低水泥浆体12 h龄期后的电阻率,而硅灰能降低水泥浆体24 h龄期后的电阻率;随着SAP掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值逐渐降低,而随着硅灰掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值先增加后降低。