为了满足结构工程对修复材料提出的施工方式与开放时间、增韧、体积变形及抗冻融的实际需求,研究了高延性水泥基复合材料(HDCC)的凝结时间、拉伸-位移、劈裂抗拉、收缩及冻融性能的影响。结果表明,在保证早期强度发展的前提下,缓凝剂有效地延长了凝结时间从而保证其相应的施工时间,纤维的合理使用可提高HDCC的拉伸韧性与劈裂抗拉强度,而减缩剂与膨胀剂可将HDCC的收缩应变减小至200με以内,同时,新型HDCC还表现出良好的抗冻融特性。

采用快冻法对纤维素纤维、聚丙烯纤维混凝土的抗冻性能进行了试验研究,分析了纤维掺量对混凝土抗冻性能的影响规律,探讨了纤维素纤维改善混凝土抗冻性能的机理,并提出了基于抗冻性能的最优纤维掺量。试验结果表明,纤维素纤维的掺入显著改善了混凝土的抗冻性能,并且其作用明显优于聚丙烯纤维。

北方机场道面水泥混凝土对抗冻性和强度的要求较高,在引气混凝土中掺入聚酯纤维,可在满足混凝土抗冻性要求的同时,提高混凝土的强度。试验表明,聚酯纤维掺量存在着最佳含量。在该掺量下,可以有效地提高混凝土冻融后的抗压、劈裂和抗弯拉强度。

以核电站构筑物混凝土为研究对象进行了快速冻融试验,分别研究分析了混凝土冻融损伤后的宏观性能及冻融前后混凝土的孔隙结构变化。基于相对动弹性模量提出了混凝土冻融损伤分段式模型,拟合精度较高。并以某北方核电站为例,评估了构筑物混凝土结构的使用寿命为229年,结果符合工程实际情况。