制备了一种以高性能纤维增强水泥基复合材料为壳体、泡沫混凝土为芯体的新型复合墙板,并对其力学性能、热工性能进行了研究。结果表明:随着纤维掺量的增加,复合墙板的3 d、7 d和28 d抗折强度明显增加,7 d和28 d抗折强度均能达到20 MPa以上,极限抗弯荷载系数为9.0;空心墙板的力学性能与复合墙板基本一致;空心墙板的传热系数较高,为3.20 W/(m2·K),复合墙板的传热系数最低,为0.82 W/(m2·K)。

以磷石膏粉、矿粉、粉煤灰和水泥为主要胶凝材料,水玻璃为激发剂,制备了磷石膏复合胶凝材料,研究了水泥掺量(0、5%、10%、15%)和碱当量(0、2%、4%)对磷石膏复合胶凝材料力学性能的影响,并对适用于磷石膏复合胶凝材料的外加剂种类和掺量进行了分析。结果表明:单掺水泥时,随着水泥掺量的增加,磷石膏复合胶凝材料的抗压强度逐渐增大,且当水泥掺量为15%时,28 d抗压强度最大,为22.9 MPa;单掺水玻璃时,随着碱当量增加,磷石膏复合胶凝材料的抗压强度总体呈逐渐增大趋势,且当碱当量为4%时,28 d抗压强度最大;水泥和水玻璃复合使用时的最佳组合为10%水泥+4%碱当量;与聚羧酸减水剂相比,掺萘系减水剂磷石膏复合胶凝材料的28 d抗压强度最高可达39.4 MPa。

采用普通硅酸盐水泥、气凝胶粉、石墨改性EPS颗粒、发泡剂等制备了干密度约为120 kg/m3的石墨改性EPS颗粒超轻泡沫混凝土,研究了石墨改性EPS颗粒对其密度、力学性能、吸水率、导热系数和孔结构的影响。结果表明:当石墨改性EPS颗粒掺量为30%时,超轻泡沫混凝土的各项性能最优,抗压强度为0.25 MPa,吸水率为10.3%,导热系数为0.0326 W/(m·K);随着石墨改性EPS颗粒掺量的增加,损泡率明显增大,孔径分布和孔结构参数发生明显改变。

骨料种类、级配、最大粒径、粒形及砂率均能影响超高强混凝土的工作性能和抗压强度。试验结果表明，选用最大粒径为16mm且10-16mm碎石占70%的卵碎石为骨料，采取40%的砂率配制的自密实混凝土标准试块90d抗压强度能达到145.8MPa。

通过设计不同水胶比、钢纤维掺量下超高性能混凝土(UHPC)配合比,比较了T200与min-v漏出时间和流动度的关系,发现T200能较好反映UHPC黏度的变化,与流动度共同表征UHPC的流变性能。采用较短纤维替代长纤维,其质量比小于0.75时,随着短纤维的加入能降低UHPC的黏度;当超过0.75后,长短钢纤维的"墙体效应"作用对流动度的贡献作用降低明显。长短纤维搭配能提高UHPC的综合性能。随着纤维影响因素(k)的增加,流动度先增加后降低;k值的变化与抗压强度和抗折强度呈良好的线性关系。

研究了复合水泥粉体压实体空隙率的变化规律,优化了混凝土胶材组分,并研究了胶料总量、水胶比对超高强混凝土工作性能和抗压强度的影响。在以上研究基础上,开展了沸石粉配制超高强高性能混凝土的试验研究。结果表明,微珠掺22%,硅灰掺8%,复合粉体空隙率最低,堆积密度最大;胶凝材料总量700kg/m3,水胶比0.16时,混凝土抗压强度最高,60d和90d抗压强度分别达146.5MPa和159.7MPa;掺4%沸石粉配制的超高强混凝土60d和90d抗压强度分别为136.7MPa和148.1MPa,比不掺沸石粉的混凝土抗压强度分别降低约4.7%和6.0%,降幅较小;混凝土3d和7d自收缩值分别为万分之0.91和万分之1.82,比不掺沸石粉的混凝土分别降低约21.6%和11.7%,降低混凝土的自收缩作用明显。

研究了白云石的易磨性,并研究了粉磨30min的白云石粉等质量替代不同胶材组分对净浆和混凝土工作性能、抗压强度及砂浆体积稳定性的影响。结果表明,球磨30min时,白云石粉中位粒径为2.84μm,继续延长粉磨时间,白云石粉易团聚；在0~15%范围内,用磨细白云石粉替代水泥、矿粉和粉煤灰可提高浆体的工作性能,但会降低抗压强度；对于C60混凝土,掺10%磨细白云石粉可降低5kg/m3用水量,28d抗压强度损失小于10%；白云石粉对砂浆体积收缩有一定的补偿作用。