以建筑垃圾、水泥和自来水厂尾泥(含水率为60%)为主要原材料制备了免烧砖,研究了水泥掺量、尾泥掺量和含水率对免烧砖抗压强度的影响,分析了尾泥固化的作用机制。结果表明,免烧砖的最佳配合比为:水泥20%+尾泥20%+建筑垃圾60%,此时,免烧砖的28 d抗压强度、抗冻性能、软化系数和吸水率均达到MU15非烧结垃圾尾矿砖的性能指标要求。实际生产时,需对免烧砖采取覆膜养护措施。

为了探究硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土抗压强度随侵蚀时间的变化规律,在某典型硫酸盐渍土地区埋置不同粉煤灰掺量(0、10%、15%、20%)的混凝土试件进行了硫酸盐侵蚀后的抗压强度试验和微观形貌分析,并基于BP神经网络模型预测了试件的抗压强度。试验结果表明:不同粉煤灰掺量试件的抗压强度均随着侵蚀时间的增加先升高后降低;当粉煤灰掺量为10%时,试件的抗压强度最高。SEM分析表明:540 d时大部分试件出现了微裂缝,840 d时试件均发生了劣化,但尚未破坏;当粉煤灰掺量为10%时,试件的劣化不明显;预测结果表明,侵蚀时间是影响掺粉煤灰混凝土试件抗压强度的最主要因素。

为了探究机制砂混凝土的抗压强度变化规律,进行了不同机制砂替代率(0、30%、50%、70%)、粉煤灰掺量(0、20%、30%、40%)和机制砂石粉含量(0、5.8%、11.6%)混凝土试件的抗压强度试验,并结合试验数据建立了BP神经网络模型预测抗压强度。结果表明:随着机制砂替代率的增加,试件的7 d、28 d抗压强度呈先增大后减小的趋势,且在机制砂替代率为50%时达到最大,机制砂替代率对试件的60 d抗压强度影响较小;掺入粉煤灰使试件的早期抗压强度降低,但30%掺量的粉煤灰有利于提高试件的60 d抗压强度;随着机制砂石粉含量的增加,试件的7 d抗压强度先增大后减小,28 d、60 d抗压强度则逐渐增大;建立的机制砂混凝土28 d抗压强度预测模型的精度较高。

将离子络合型修复材料掺入混凝土中,通过混凝土平板开裂试验、预制裂缝抗压强度试验及SEM测试研究了该修复材料对混凝土裂缝修复性能的影响和作用机理,并将该修复材料在实际工程中进行了应用。结果表明:该修复材料能有效减少混凝土的开裂面积,使混凝土具有良好的裂缝自愈能力。

研究了灌浆料标准试块抗压强度随龄期的变化规律,分析了表面硬度法检测灌浆料实体抗压强度的影响因素,建立了工程现场灌浆料表面硬度与抗压强度之间的测强曲线,并通过分析工程现场构件注浆孔端与出浆孔端灌浆料的表面硬度差异确定了合适的检测部位。结果表明:灌浆料抗压强度在前期增长较快,14 d后增长变缓,且14 d抗压强度能够达到28 d抗压强度的90%左右,故建议表面硬度法检测灌浆料实体抗压强度的最佳龄期应在14 d之后;出浆孔端灌浆料的表面硬度与抗压强度之间的相关性较差,而注浆孔端灌浆料的表面硬度与抗压强度之间的相关性较好,故建议表面硬度法检测灌浆料实体抗压强度的检测部位应选择注浆孔端;根据注浆孔端灌浆料的表面硬度与标准试块表面硬度之间的差异确定了二者之间的表面硬度修正量,可为表面硬度法检测灌浆料实体抗压强度...

研究了花岗岩废石粉等质量(0、10%、20%、30%)取代水泥对砂浆抗压强度、毛细吸水、干燥收缩及微观结构的影响,并分析了其作用机理。结果表明:总体上,随着花岗岩废石粉取代率的增加,砂浆的抗压强度下降,毛细吸水量和干缩率增大,孔结构劣化;但当花岗岩废石粉取代率为10%时,砂浆的28 d抗压强度略高于基准组,干缩率和累计孔隙体积低于基准组,孔结构与基准组相近。

采用锂瓷石尾矿等质量替代0、20%、40%、60%、80%、100%的天然砂制备了蒸压加气混凝土,研究了锂瓷石尾矿的湿磨时间和替代率以及蒸压养护制度对蒸压加气混凝土性能的影响。结果表明:未湿磨时,锂瓷石尾矿替代率为60%试件的抗压强度与表观密度比(σ/ρ)较对照组降低了19.1%,制备出的产品不合格;锂瓷石尾矿的最佳湿磨时间宜控制在20~30 min;锂瓷石尾矿越细,制备出的蒸压加气混凝土的σ/ρ值越大;在锂瓷石尾矿替代率为60%的情况下,与未湿磨相比,湿磨30 min时试件的σ/ρ值从0.13增至0.67;随着恒压时间的增加,σ/ρ值增大,恒压时间宜控制在6~8 h。工业化实际生产表明,当锂瓷石尾矿的湿磨时间为30 min、替代率为60%时,可制备出A3.5强度等级、B06密度等级的合格产品,且产品的放射性、浸出毒性等安全性指标合格。

研究了玄武岩纤维(BF)掺量对掺沙漠砂混凝土抗压强度、单轴受压应力-应变曲线、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明:BF对掺沙漠砂混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小;掺沙漠砂混凝土的劈裂抗拉强度随着BF掺量的增加呈先增大后减小的趋势,BF最佳掺量为0.4%;BF掺沙漠砂混凝土的应力-应变曲线发展规律与普通混凝土类似;采用普通混凝土的弹性模量计算公式能较准确地计算出BF掺沙漠砂混凝土的弹性模量。

对陶粒、陶砂进行预湿处理,并将其用于配制高强硅酸盐陶粒混凝土,研究了水胶比、漂珠掺量、陶砂取代率对高强硅酸盐陶粒混凝土性能的影响。结果表明:预吸水陶粒、陶砂具备改善界面性能、内养护等多重作用,可有效提高轻骨料混凝土的强度;水胶比是决定轻骨料混凝土强度的关键因素,随着水胶比的降低,轻骨料混凝土的强度增长明显;减重材料如漂珠应谨慎使用,使用时应设置合理的应用区间,避免轻骨料混凝土中的水分含量出现较大波动。

为建立透水混凝土抗压强度与透水系数的定量关系模型,制备了透水混凝土试件,并测试了试件的有效孔隙率、透水系数和28 d抗压强度。结合现有模型,建立了基于Griffith断裂理论的数学关系模型,并验证了模型的有效性;基于本文提出的模型,选取合适参数,可以对透水混凝土性能进行有效预测。