针对节能减排、绿色环保的时代要求,研究了纸浆废液接枝共聚萘系减水剂制备木聚萘系减水剂的可行性。通过调整木质素减水剂和萘系减水剂的质量比,优化接枝共聚时间和温度,成功实现了两种减水剂的接枝共聚。红外光谱分析表明,形成的木聚萘系减水剂是一种新型物质,其性能优于萘系减水剂。试验表明,木聚萘系减水剂具备高减水、高保坍的性能,克服了萘系减水剂坍落度损失过快的缺点。

使用废弃黏土砖完全替代天然砂和石子制备全再生混凝土,探究了水胶比、水泥用量、粉煤灰和硅灰取代率对再生混凝土性能的影响。结果表明:降低水胶比和增加水泥用量都能够提升砖骨料混凝土抗压强度、降低含水率和增加干表观密度,但对抗压强度的提升存在上限;粉煤灰虽然具有火山灰活性,但作用发挥较慢,掺加会降低28 d前的力学性能和干表观密度。硅灰的加入会明显提升净浆黏聚性,提升力学性能。

对适用于河道护岸的高掺量粉煤灰混凝土在干湿循环-碳化耦合作用下的耐久性能进行了研究。与单一因素作用相比,在多因素耦合作用下粉煤灰混凝土的质量增加,相对动弹性模量下降,碳化深度也明显大于标准快速碳化试验值。采用环境扫描电镜(ESEM)对粉煤灰混凝土的微观结构进行了分析。试验结果表明,多因素耦合作用对混凝土造成了更进一步的损伤;粉煤灰掺量对混凝土在多因素耦合作用下的质量损失及相对动弹性模量有较大影响;掺入粉煤灰后混凝土的抗碳化性能下降。

研究了在干湿循环作用下,硫酸根离子在再生混凝土中的传输规律。采用分光光度计法定量表征不同深度处的水溶硫酸根离子浓度,研究再生粗骨料取代率(0,30%,50%,70%,100%)、矿物掺合料、水胶比、腐蚀龄期及干湿循环制度对其传输规律的影响。结果表明,再生粗骨料的掺入对硫酸盐传输有较为明显的影响。试验还表明,硫酸盐-干湿循环耦合作用下,粉煤灰和矿粉等矿物掺合料可阻碍硫酸根离子在再生混凝土中的传输,再生混凝土水胶比越小其水溶硫酸根离子浓度越小。随着腐蚀龄期增长,再生混凝土水溶硫酸根离子浓度大幅增加。与单一盐溶液侵蚀相比,干湿循环加剧了硫酸根离子在再生混凝土中的传输,其水溶硫酸根离子浓度随着循环次数的增加而增大。

研究了干湿交替-硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的损伤过程,以混凝土相对动弹性模量的变化来表征混凝土内部的损伤程度。采用环境扫描电镜(ESEM)分析了干湿交替与硫酸钠溶液作用下混凝土的微观结构。结果表明,与自然浸泡硫酸盐溶液腐蚀方式相比,干湿交替作用加剧了混凝土在硫酸盐溶液中的损伤程度;干湿循环早期,硫酸盐对混凝土有填充空隙缺陷的作用。同时试验表明,水胶比对混凝土的相对动弹性模量有重要影响;矿物掺合料的加入能显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。

使用废弃黏土砖作为粗、细骨料制备轻骨料混凝土,探究了水胶比、体积砂率与粉煤灰掺量对力学性能的影响,并建立了各力学性能之间的换算关系。结果表明,黏土砖轻骨料混凝土的干表观密度在1700~1840kg/m^3之间,抗压强度高达40MPa。水胶比的降低能够提升黏土砖轻骨料混凝土的力学性能,粉煤灰的掺加对前28d力学性能存在不利影响,而体积砂率对力学性能的影响较小;建立了抗折强度、轴心抗压强度、静弹性模量与抗压强度之间的换算关系,分析了黏土砖轻骨料混凝应力应变曲线,并采用分段三次函数对曲线进行了拟合。

研究了工业废渣掺量与掺加方式、砂胶比、钢纤维掺量对超高性能混凝土流动性和力学性能的影响规律。通过复掺工业废渣方式大掺量取代水泥,普通砂全部取代细石英砂;掺入短细钢纤维,优化基体组成,在普通成型和标准养护条件下,制备出了90d抗压强度达200MPa的超高性能混凝土。