采用弹性力学方法研究了徐变变形对圆环抗裂试验结果的影响。通过研究发现,位移、应变和应力均随徐变变形的增大而减小。缓慢干燥时,徐变变形能够减小水泥基材料圆环开裂的趋势。

用弹性力学方法分析了抗裂圆环在水泥基材料发生不均匀干缩变形时的径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布。给出了这些分布的数学表达式,并对这些表达式进行了分析。研究结果表明,在不均匀干燥过程中,水泥基材料圆环径向受压、环向受拉、最大环向拉应力在圆环的外侧。

在弹性力学基本方程的基础上,研究了均匀干燥时钢芯壁厚对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响规律。通过比较试验状态与实际工程状态的差异,提出了绝对约束状态的概念。用弹性力学方法推导出绝对约束状态下应力的计算公式,并以此提出了水泥基材料抗裂性能的定量判据。

根据弹性力学基本方程,研究了均匀干燥过程中水泥基材料弹性模量对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响,分析了其机理,探讨了圆环抗裂试验方法定量化的途径。

在弹性力学基本方程的基础上,研究了不均匀干燥时钢芯壁厚对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响规律,并将其结果与均匀干燥情况进行了比较。通过比较发现,当钢芯壁厚较薄时,不均匀干燥时的最大环向拉应力大于均匀干燥时的最大环向拉应力;当钢芯壁厚较厚时,不均匀干燥时的最大环向拉应力小于均匀干燥时的最大环向拉应力。临界钢芯厚度随水泥基材料弹性模量的增大而增大。

根据弹性力学基本方程,研究了不均匀干燥时水泥基材料弹性模量对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响,并与均匀干燥情况进行了比较。通过比较发现,不均匀干燥时的最大径向位移、最大径向应变、最大环向应变和最大径向应力都比均匀干燥时的小。采用实芯钢芯时,不均匀干燥时的最大环向拉应力也比均匀干燥时的小;采用空芯钢芯时,不均匀干燥时的最大环向拉应力有可能超过均匀干燥时的最大环向拉应力。水泥基材料的弹性模量越高,这种可能性就越大。

通过试验研究了水泥石干缩变形和失水率随着可再分乳胶粉掺量的变化规律,并通过红外光谱分析研究了可再分胶粉对硬化水泥石干缩变形的作用机理。试验结果表明,随着胶粉掺量的增多,水泥石失水率变化不大而干缩率变化较大。

研究了不同预养护时间下硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硬石膏三元体系的干缩变形行为和失水情况。研究发现,单掺铝酸盐水泥或硬石膏时,随着掺量的增加,硬化水泥石的干缩变形增大;同时掺入铝酸盐水泥和硬石膏时,会彼此减弱体系干缩变形的能力,并通过微观性能试验对其进行了机理分析。

提出了一种新的板材结构优化设计方法,并运用这一方法优化了复合外墙板的结构参数,分析了面层材料和芯层材料的性能对优化结果的影响。

通过在聚苯乙烯颗粒保温砂浆中复掺矿粉与粉煤灰的试验研究,建立了强度与容重之间的关系,找出了保温与强度相对较好的砂浆配比。试验结果表明,随着粉煤灰与矿粉掺量的增加,保温砂浆早期强度下降,后期强度增长较快,但在矿粉掺量为20%,粉煤灰掺量在30%时,保温砂浆出现强度相对较高,容重相对较低的情况,满足了保温砂浆最佳配比的要求。