研究了不同聚灰比(P/C)时,聚合物乳液对不同龄期的水泥砂浆湿表观密度、抗压、抗折强度及黏结强度的影响。结果表明,加入聚合物纯丙乳液后,水泥砂浆的湿表观密度随乳液掺量的增加先增高后小幅度减少;水泥砂浆抗折、抗压强度随乳液掺量的增加呈现先增高后降低的趋势,水泥砂浆的黏结强度随乳液量的增加呈现明显增加。同时,研究了在固定聚灰比时消泡剂对水泥砂浆的性能影响,结果表明,掺入消泡剂可以有效改善水泥砂浆性能,消泡剂的掺量在0.2%时水泥砂浆的力学性能效果最佳。

通过测试不同聚合物胶粉种类、不同聚合物胶粉掺量硫铝酸盐水泥砂浆在自然养护条件下的性能变化规律,研究了其对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响。结果表明:在自然养护条件下,当聚合物胶粉掺量为4%时,初凝时间和终凝时间分别延长30 min、20 min;当聚合物胶粉掺量为2%时,流动度提高了11.1%,1 d、28 d的抗折强度分别提高10.3%、15.73%;随着聚合物胶粉掺量的增加,砂浆的早期抗压强度(1 d)逐渐降低,当掺量为2%时,28 d抗压强度小幅提高;随着聚合物胶粉掺量的增加,干缩率逐渐降低。

由于受高温天气的影响,高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道宽窄接缝混凝土的裂缝、破损病害发生频率较高,为此研制了满足运营高速铁路宽窄接缝修复施工要求的聚合物混凝土材料,成功应用于京沪高铁德禹特大桥宽窄接缝病害整治工程,并从工程概况、施工工艺、修复材料、施工方法及施工质量控制等方面对宽窄接缝混凝土伤损修复施工进行了归纳和总结。

试验研究了苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物改性再生骨料混凝土的力学性能。试验发现,聚合物改性再生骨料混凝土宜采用龄期为28d的干养护模式,聚合物最佳体积掺量约为10%;在最佳掺量下,不同配合比的改性再生骨料混凝土的抗压强度及弹性模量略有降低,但聚合物显著提高再生骨料混凝土的抗裂性,改性后混凝土劈裂抗拉强度有大幅度提高,脆性明显降低。

采用黏度作为聚合物掺量衡量标准,制作了5组不同聚合物透水混凝土试件,通过测定其抗压强度、抗折强度、透水系数分析了不同聚合物对透水混凝土性能的影响。试验结果表明:羟丙基甲基纤维素可明显提升透水混凝土的透水性能,可再分散乳胶粉可明显地提高透水混凝土的抗压强度,出现抗压强度和透水性"效果互补"现象。

研究了乙烯-醋酸乙烯酯聚合物乳液（简称EVA乳液）对泡沫混凝土力学性能、收缩性能和孔结构的影响。结果表明：EVA乳液能显著提高泡沫混凝土的抗折强度,使抗压强度先提高后降低;EVA乳液掺量越大,龄期越长,改善泡沫混凝土收缩的效果越好;随EVA乳液掺量的增加,100μm内小孔数量逐渐减少,100~200μm气孔数量逐渐增加,400μm以上大孔数量逐渐增加,孔径呈增大趋势。

为探寻聚丙烯腈纤维对不同强度等级混凝土耐久性的改善作用,试验对水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50的聚丙烯腈纤维混凝土的抗渗性、抗冻性和抗硫酸盐干湿循环等耐久性能进行了研究。结果表明,掺入聚丙烯腈纤维,能够降低混凝土的渗水高度,抑制混凝土相对动弹性模量的降低,提高混凝土的抗压强度增长率和抗压强度耐蚀系数,从而改善混凝土的抗渗性、抗冻性以及抗硫酸盐干湿循环等耐久性能。

通过落锤冲击试验机对加入不同聚丙烯腈纤维长度和掺量的混凝土试件进行了冲击试验,分析了时间-位移图像和时间-拟合力图像。试验结果表明,在450mm的冲击高度下,对于提高混凝土的抗冲击性能,聚丙烯腈纤维在0.9~1.2kg/m^3之间存在一个最佳掺量;同时,对于试验中选用的6mm、9mm和12mm的聚丙烯腈纤维,随着纤维长度的增加,试件在冲击作用下的位移变小,即对于提高混凝土的抗冲击性能而言,纤维越长,混凝土抗冲击性能越好。

通过聚丙烯腈纤维混凝土的力学性能试验,研究了不同含量、不同长度的单丝聚丙烯腈纤维对混凝土抗压强度的影响,针对道面混凝土性能要求,应用公路耐磨试验方法,进行了素混凝土和纤维混凝土的对比试验,研究了不同含量、不同长度的纤维的作用机理。结果表明,6mm、12mm的聚丙烯腈纤维能大幅提高混凝土的抗压强度;19mm的聚丙烯腈纤维在一定掺量以上时对混凝土强度存在一定抑制作用。不同长度掺量的聚丙烯腈纤维对耐磨性的影响规律不同且对混凝土的28d和56d耐磨性影响规律差异明显。

为研究高温前后聚丙烯纤维直径对高强混凝土的相对残余抗压强度及相对渗透能力的影响，在C60混凝土中分别掺入直径为25bμm和35μm的聚丙烯纤维，进行了抗压性能及抗渗性能试验。试验结果表明，600℃以下。掺聚丙烯纤维的高强混凝土相对残余抗压强度略高于素混凝土；6000c以上，结果相反。同条件下，直径为25μm的聚丙烯纤维的贡献略优于直径为35μm的聚丙烯纤维。快速氯离子迁移系数法说明，与素混凝土相比，掺入聚丙烯纤维使得高强混凝土高温（100-700℃）作用后的抗渗性提高，其中，掺入直径为25μm的聚丙烯纤维高强混凝土的相对渗透能力低于掺入直径为35μm的聚丙烯纤维高强混凝土。