基于北方寒冷地区海洋环境混凝土结构工程的技术要求,利用大掺量矿物掺合料(40%、50%)来改善混凝土内部的微观结构,提高其密实度,其中,硅灰的掺量为3%。分别制备了不同强度等级的海工混凝土,并研究了其抗Cl^-渗透性能、抗冻性指标及微观结构。结果表明,C45~C60海工混凝土的抗Cl^-渗透等级均在RCM-Ⅲ级及以上,性能优良;经300次冻融循环后,各系列海工混凝土的质量损失率最高为3.4%,相对动弹性模量最低为73%,完全满足了F300的海工混凝土抗冻性能要求。

为了拓宽橡胶骨料混凝土在桥面的应用,保证桥面的抗氯盐侵蚀性能和抗冲击性能,提高桥面耐久性,取0、3%、6%、9%、12%和15%六种不同掺量的橡胶颗粒替代等体积的砂制成橡胶骨料混凝土试件,并研究了其抗氯离子渗透性能及抗冲击性能。试验结果表明,橡胶颗粒能有效改善混凝土的抗氯离子渗透性,电通量随着橡胶颗粒掺量的增多而降低;橡胶骨料混凝土初裂和终裂次数具有很好的线性相关性,且掺加了橡胶颗粒的混凝土抗冲击性均优于基准混凝土,随着橡胶颗粒掺量的增多,混凝土的抗冲击性能也逐渐增强。

试验研究对比了4种复合液体抗腐蚀剂FS-1～FS-4对水泥胶砂强度和混凝土的工作性、力学性能与耐久性的影响。结果表明:相对于空白样,4种复合液体抗腐蚀剂均可提高水泥胶砂的抗折强度11.6%～13%,改善混凝土的工作性,提高混凝土28 d抗压强度14%～15%;通过碳化试验、抗氯离子渗透试验以及模拟海水干湿循环试验得出,4种抗腐蚀剂可以减缓混凝土碳化速率13.0%～21.7%,提高混凝土的抗碳化性能,6 h电通量降低23%～32%,有效降低海洋环境对混凝土强度和质量损失的影响。

研究了复合型掺合料高性能混凝土的抗压强度及抗氯离子渗透性能,为采用复合型掺合料配制高性能混凝土提供了依据。

提出了粉煤灰和纳米SiO2的复合改性方法,使用质量取代法,研究了粉煤灰和纳米SiO2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)抗氯离子渗透性能(84d)的影响。结果表明,再生粗骨料全部取代天然粗骨料会显著降低抗氯离子渗透性能,84d氯离子迁移系数和电通量分别提高了101.7%和89.1%;单掺SiO2或粉煤灰时,随着取代率的提高抗氯离子渗透性能越好。复掺纳米SiO2和粉煤灰能够产生叠加效应,显著提高RAC的抗氯离子渗透性能,其中复掺2%纳米SiO2与30%粉煤灰时84d氯离子迁移系数和电通量分别降低了72.3%和89.1%,甚至优于普通混凝土,并且相同掺量的纳米SiO2对30%的粉煤灰改性效果更好。