研究了聚丙烯酰胺(PAM)对水泥浆体流动度的影响规律,测试了水泥颗粒的粒径分布、水泥浆体的流变参数和水泥颗粒对减水剂的吸附率,分析了PAM影响机理。结果表明:微量的PAM可使水泥浆体的流动度显著下降;PAM促进了水泥浆体絮凝、提升了水泥浆体的黏度是造成水泥浆体流动度不良的主要原因。

利用冲击回波方法对不同配合比混凝土的损伤特性进行了试验研究，讨论了混凝土不同损伤程度与机械应力波传播特性的相关性，研究表明，冲击回波方法中应力波波速、频谱等参数能够很好地反映混凝土内部损伤发展的各个阶段。

基于固体粒料最佳堆积密度理想曲线(Fuller曲线),研究了胶凝材料颗粒分布对蒸养混凝土抗压强度的影响,并对其作用机理进行了初步分析。研究结果表明,不同细度的粉体胶凝材料复合掺配时,其颗粒可以相互补充,当胶凝材料颗粒的粒径分布更接近紧密堆积状态要求时,改善了水泥浆体的密实度,蒸养混凝土的抗压强度明显提高。

基于泵送工艺生产PHC管桩对混凝土的技术要求,研究并探讨了矿物掺合料的种类、混凝土水胶比、含气量以及外加剂对混凝土的和易性和蒸养强度的影响,提出了满足PHC管桩泵送生产的混凝土关键原材料的选择及技术指标控制范围。

通过凝结时间、早期抗压强度、水化热、水化产物形貌等研究了液体速凝剂对水泥早期水化反应历程的影响。结果表明,使用液体速凝剂的水泥浆体在水化的初始阶段形成了大量的水化铝酸钙晶体及针棒状的钙矾石,从而促进了水泥浆体的凝结。液体速凝剂增加了水泥早期产物中铝酸盐与硫酸盐的比例,加快了钙矾石(AFt)转化为单硫型硫铝酸钙(AFm)的转化速度,缩短了诱导期,使水化加速期提前到来,从而促进了水泥砂浆早期抗压强度的发展。

从降低生产能耗、自动化生产等方面入手,提出了预制构件生产急需解决的问题,并详细介绍了功能型聚羧酸外加剂在混凝土预制构件中的应用及其在混凝土预制构件行业发展中的作用。

研究了超早强外加剂对不同胶凝材料混凝土新拌性能及不同龄期抗压强度的影响,考察了不同养护温度条件下对混凝土抗压强度的影响,同时研究了超早强外加剂对混凝土耐久性和水泥水化过程的影响。结果表明,超早强外加剂的掺入,对混凝土含气量和初始坍落度基本无影响,缩短混凝土的初凝和终凝时间60~90min,能有效促进水泥早期水化,缩短水化诱导期,从而大幅提高不同胶凝材料体系、不同温度下混凝土24h内的抗压强度,增幅可高达200%,且后期强度稳定增长。

针对PHC管桩生产过程中压蒸养护能耗大、混凝土耐久性较差的问题,开发了具有早强功能预制构件专用的聚羧酸减水剂,并进行了PHC管桩混凝土的免压蒸工艺技术研究。结果表明,通过使用新型聚羧酸减水剂,混凝土在90℃条件下养护5h,其抗压强度可达到80MPa以上,随着龄期的发展,抗压强度持续增长,并且能够减少混凝土离心成型过程产生的余浆。与现有压蒸工艺制备的混凝土相比,混凝土耐久性有了较大的改善。