在NaOH及水玻璃(WG)两种碱激发剂下,研究了粉煤灰及炉渣对碱激发镍渣-粉煤灰-炉渣胶凝材料(ANC-FI)流动度及强度的影响,并通过XRD和IR揭示其机理。结果表明,当粉煤灰及炉渣总掺量为30%(等质量取代镍渣)时,随着炉渣掺量的增加(即粉煤灰掺量降低),ANC-FI的标准稠度用水量增加,凝结时间延长,砂浆流动度降低;ANC-FI抗折强度和抗压强度均随着炉渣掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为粉煤灰和炉渣各取代15%的镍渣。

对不同类型陶粒在陶粒混凝土中的吸水返水过程、水泥石孔径分布、陶粒混凝土的内部湿度与自收缩进行了测试。研究结果表明:陶粒经过预湿处理后,吸水率大的陶粒在陶粒混凝土中的返水能力比吸水率小的陶粒强;普通混凝土的有效水灰比和内部相对湿度最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最大;对于经过24h预湿处理的粗骨料,在水泥石中孔径小于50nm的累计孔径方面,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,普通混凝土最大;混凝土自收缩是有效水灰比和粗骨料约束程度共同作用的结果,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土自收缩最小,普通混凝土的居中,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土自收缩最大。

采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥以及两种水泥混合后配制人工鱼礁混凝土,研究水泥类型对人工鱼礁混凝土的耐久性的影响。试验中,采用氯离子渗透性和吸水率试验研究水泥类型对人工鱼礁混凝土渗透性的影响,结合孔结构和XRD等试验方法对混凝土微观结构进行测试和分析,研究不同水泥对混凝土性能的影响。研究结果表明:在标准养护下,采用硫铝酸盐水泥时海水海砂混凝土的骨料与水泥石界面得到明显改善,裂缝减少,孔结构优化;与普通混凝土相比,其抗压强度和劈拉强度分别增加了15.0%和11.9%,抗渗性也得到提高;而采用混合水泥会导致海水海砂混凝土内部的裂缝明显增多,骨料与水泥石界面变差,孔结构明显劣化,导致抗压强度、劈拉强度和抗渗性降低。

通过对单/双掺活性稻壳灰(RHA)与硅灰(SF)以及RHA的粒径对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度和孔结构影响的研究,得出活性RHA粒径是取代SF的关键。研究结果表明,平均粒径为5.9μm的RHA能够部分取代SF并应用于UHPC中;在相同总掺量的情况下,复掺RHA与SF的UHPC抗压强度要高于单掺RHA或单掺SF的,并且最佳取代水泥的复掺量为10%RHA与10%SF;在UHPC中掺入RHA能够减少孔体积以及平均孔径,优化孔结构,从而提高UHPC的抗压强度。