研究了不同掺量的碳纤维对川藏线极温冻融环境下混凝土耐久性能的影响。通过快速水冻水融法,测试了川藏-27~40℃极温循环下碳纤维增强混凝土的抗冻指标,包括相对动弹性模量、质量损失率、失水量。结果表明,随着冻融循环次数的增加,所有试件的质量损失率在冻融前期变化一致;冻融70次后,随着碳纤维掺量的增加,质量损失率先减小后增大,掺量为0.24%时的质量损失率最小;相对动弹性模量随着掺量的增加先增大后减小,且当掺量为0.24%时达到最大;冻融过程中,碳纤维掺量对失水量的影响较小。

系统研究了不同引气剂掺量及类型对机制砂海工混凝土抗冻性能的影响,并通过气孔间距试验、电镜扫描等试验方法,分析了冻融环境下不同引气剂对机制砂海工混凝土的作用机理。试验结果表明,当ML类引气剂掺量为0.4%时,机制砂海工混凝土有较好的抗冻性能;醚类引气剂可进一步改善混凝土的工作性,其引入的微小气泡可以改善混凝土的包裹性,同时不影响混凝土的抗压强度;混凝土气泡间距系数、平均气孔弦长越小,其抗冻性能越好。

分析了纳米CaCO3掺入量、盐碱浓度等因素对混凝土在盐碱-干湿循环后的强度及耐久性的影响,通过150次的干湿循环,研究了混凝土抗压强度耐蚀系数、质量损失率、相对动弹性模量等耐久性指标随干湿循环的变化规律。试验结果表明,掺入1%的纳米CaCO3可以使28 d混凝土试件获得较高的抗压强度,盐碱-干湿循环条件下2%掺量的纳米CaCO3混凝土试件强度下降最低。纳米CaCO3对混凝土干湿循环中后期的耐久性有明显的提高作用,其最佳掺量为2%,掺量超过2%后则会造成耐久性指标的下降。盐碱浓度对纳米混凝土耐久性的影响随干湿循环次数的增加而增大,且相对动弹模量较质量损失率指标更易受盐碱浓度的影响。

为解决严寒地区混凝土工程普遍出现的冻害现象,提高混凝土的抗冻性能,对双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土混凝土进行了200次冻融循环试验,测得其冻融前后试件的质量损失率与相对动弹性模量。结果表明,双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土可较大幅度提高混凝土的抗冻性能;随着偏高岭土掺量增加,混凝土质量损失率和相对动弹性模量都得到较大改善;随着聚丙烯晴纤维掺量的增加,混凝土质量损失率得到改善,相对动弹性模量逐渐降低。

研究将破碎后的固体工业镍渣作为细骨料来制备干混普通砌筑砂浆。结果表明,与天然石英砂相比,镍渣具有坚固性能好、压碎指标值低、吸水率高、有害物质含量少、碱骨料反应膨胀率低、表面硬度高、耐磨性能好、压缩程度高、具有火山灰活性等特点,用其作为细骨料制备干混普通砌筑砂浆,其各项性能均满足GB 14684—2011《建设用砂》标准要求。与M30天然石英砂干混普通砌筑砂浆相比,M30镍渣干混普通砌筑砂浆7 d及28 d抗压强度分别提高了7.7%和9.3%,冻融循环质量损失率和强度损失率分别降低了1.1%和4.3%,保水率提高了2.6%,14 d及28 d收缩率分别降低了0.004%和0.023%。且用镍渣作骨料制备的干混砌筑砂浆还具有生产成本低、节约资源、保护环境等多重作用。

研究了不同粉煤灰和矿粉掺量下水泥砂浆试件的力学强度发展过程，并对标养28d后该砂浆在恒温变湿条件下的质量损失、线性收缩率等进行了研究。结果表明，本试验条件下，在RH（100％～80％）湿度变化区间，随着湿度降低各试件质量损失率由大到小为1〉2〉3—3〉3—2〉3—1〉0。各试件的线性收缩率基本呈现快速收缩RH（100％～50％）和相对平衡RH（50％～35％）两个阶段。RH（100％～50％）湿度变化区间随着湿度降低各试件线性收缩率与其质量损失率大小顺序一致。

以再生细骨料取代率和温度作为影响参数,设计并制作了45个标准立方体试块进行抗压强度试验。观察了试块的破坏过程和破坏形态,实测了试块的极限抗压强度,分析了不同温度下立方体抗压强度与再生细骨料取代率的关系以及不同取代率下立方体抗压强度与温度的关系,讨论了影响参数对于立方体抗压强度的影响规律。结果表明:再生水泥砂浆的破坏过程和形态与天然水泥砂浆相似;当温度达到400℃时,试块无爆裂现象,但试块的颜色变成了暗粉红色;随着再生细骨料的增加,试块质量损失率增大;在恒温3h的条件下,不同的温度对立方体试块抗压强度的影响规律并不明显。

对比分析了不同冻融循环次数下,钢纤维-石墨导电混凝土与素混凝土的力学性能。结果表明,经过200次冻融循环后,素混凝土的质量损失达到5.1%,相对动弹性模量为58.1%;导电混凝土的平均质量损失仅为2.1%,平均相对动弹性模量为88.0%;经过300次冻融循环后,素混凝土抗压强度下降39.9%,导电混凝土抗压强度下降23.6%,即导电混凝土的抗冻融循环的能力优于素混凝土,并且,可根据相应的拟合曲线预测导电混凝土的使用寿命。

湿拌砂浆在北方地区推广应用过程中,将会受到冬季低温环境的影响。本文通过试验,对比研究了掺硝酸钙外加剂对湿拌砂浆抗冻性能的影响,试验表明,在-4~5℃温度变化范围内,使用含硝酸钙外加剂可以降低湿拌砂浆的稠度损失,改善砂浆的抗冻性能,更有利于砂浆工程施工;硝酸钙外加剂可以提高低强度等级湿拌砂浆的抗冻性能,但对于M15及以上较高强度等级湿拌砂浆的抗冻性能改善作用不明显。

分别参照国标GB/T 13477.19—2017《建筑密封材料试验方法第19部分:质量与体积变化的测定》规定的金属环法和企业简易铝箔纸法对市场上40种建筑用硅酮耐候密封胶进行质量损失率测试,对两种方法试验结果进行了比对分析,探讨两种测试方法间数据的关联性以及铝箔纸法替代金属环法的可行性。