研究了不同种类、形态的秸秆和粉煤灰复掺对混凝土的工作性、力学性能和保温性能的影响。结果表明,秸秆会降低混凝土的坍落度、表观密度、强度和导热系数,而粉煤灰的掺入能够提高秸秆混凝土的坍落度,但降低其表观密度、强度和导热系数;掺秸秆粉混凝土的工作性、强度和保温性能优于掺秸秆条混凝土;三种秸秆中,掺油菜秸秆混凝土的工作性、强度和保温性能均优于小麦秸秆和玉米秸秆。

以城市垃圾焚烧灰为主要研究对象,采用水、磷酸分别对其进行预处理,对预处理后的飞灰采用水泥进行固化,测定固化体系的凝结时间、净浆抗压强度、无侧限抗压强度等物理力学性能,并检测固化体系的重金属浸出毒性。试验结果表明,固化体系的凝结时间随着水泥掺量的增加而缩短,水泥掺量超过20%时,固化体系的终凝时间能控制在10h以内;体系的净浆抗压强度、无侧限抗压强度均随着水泥掺量的增加而增大,其中,各固化体系的无侧限抗压强度值均达到稳定土填埋强度值(1.5MPa),重金属浸出浓度满足国家毒性浓度危险标准值(5～100mg/L)。

通过掺加粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等矿物掺合料制备了不同强度等级的混凝土,研究了矿物掺合料掺量、种类以及水灰比、混凝土内部不同深度对混凝土内部碱度的影响,并对比分析了不同矿物掺合料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明,适量的矿物掺合料不仅可节约水泥,优化混凝土结构,提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力,同时对混凝土内部碱度影响较小。混凝土内部碱度分布基本均匀,不同深度的孔溶液中pH值基本一致;且混凝土的水灰比对其碱度几乎没有影响。

对各种海砂混凝土体系下的钢筋成型钝化膜,再通电加速腐蚀对钢筋进行破钝,并综合电化学方法和钢筋失重率对比研究了各体系下的混凝土中钢筋锈蚀规律。结果表明,淡水拌合淡化海砂混凝土体系中的钢筋耐锈蚀能力较好;随着Cl^-浓度的提高,钢筋的腐蚀行为越严重,但是存在临界Cl^-浓度。经过淡化处理的海砂使其氯离子含量降低至一定值内,是可以代替河砂使用。若直接用海砂来配制混凝土,则需要使混凝土内部生成或者本身带有较强的碱性物质,进而才能抑制高氯离子含量的混凝土体系中钢筋的锈蚀行为。

研究了不同养护方式的PHC管桩混凝土耐硫酸盐侵蚀的情况。结果表明,不掺掺合料的混凝土经蒸汽养护后,其耐硫酸盐侵蚀的性能有所降低,而掺有磨细砂的混凝土经压蒸养护工艺后混凝土抗蚀系数较高,抗硫酸盐侵蚀性能良好。

采用聚羧酸高效减水剂技术,对双免工艺(免蒸养、免蒸压)PHC管桩混凝土的配合比、工艺制度以及经济成本作了研究。结果表明,采用双免工艺生产PHC管桩在技术指标、生产工艺、经济成本等方面均是可行的。同时提出了适合珠三角地区的PHC管桩双免工艺生产方案,符合低碳、环保、经济的发展要求。

对比了钻孔灌注桩与PHC管桩在性价比、施工质量可控性及对环境影响方面的差异,着重分析了PHC管桩与钻孔灌注桩的力学性能差异,同时还对比了在相同轴向承载力的情况下,PHC管桩与钻孔灌注桩在原材料消耗成本、施工制作成本方面的不同。结果表明,在公路、铁路、水利等相关工程中,用PHC管桩替代钻孔灌注桩,不但可以节省25%~40%的工程造价,而且PHC管桩的施工质量可控性远高于钻孔灌注桩,对周边环境的负面影响也远小于钻孔灌注桩。

以广东宏基集团管桩生产配合比为基本参照,分别掺入萘系、聚羧酸、氨基磺酸盐和磺化丙酮,通过测定混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和对混凝土耐久性的研究,分析了四种不同减水剂对PHC桩混凝土拉压比的影响。结果表明:随着减水剂掺量的增加,混凝土的抗压强度增大;随着出釜后放置时间的延长,劈裂抗拉强度增大,拉压比增大;不同减水剂作用下,掺磺化丙酮的抗压强度最高而掺聚羧酸的最低,掺聚羧酸的拉压比最大而掺磺化丙酮的最小。因此,掺聚羧酸的PHC桩混凝土脆性最小,抗裂耐打性最好;掺磺化丙酮的PHC桩混凝土脆性最大,抗裂耐打性最差。