为研究机制砂颗粒形状对砂浆流变性能的影响,使用数字图像处理技术(DIP)对砂颗粒形状进行了定量表征,设计试验测量了砂浆流变曲线并计算了砂浆屈服应力与表观黏度。结果表明,机制砂的长宽比(E)、宽高比(F)比天然河砂分别大14%、18%,说明机制砂棒状和片状程度高于天然河砂;砂浆流变曲线反映出砂颗粒形状不规则会导致砂浆流动阻力增大,在高体积分数下更为显著;根据Chateau模型拟合40%体积分数机制砂砂浆屈服应力是天然河砂的1.5倍;砂浆表观黏度分析发现,机制砂砂浆表观黏度大于天然河砂,在低剪切速率下尤其明显。

T/CECS 10082-2020《混凝土用钙镁复合膨胀剂》已于2020年6月1日开始实施,为便于准确贯彻实施该标准的具体要求和规定,介绍了T/CECS 10082-2020标准的编制背景、编制目的和意义,并对其主要条款作了解读。

通过膨胀率、杨氏模量等宏观性能测试,结合XRD、SEM等微观分析方法,研究了干湿交变条件下内掺和外涂有机硅类材料对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:内掺和外涂有机硅类材料均能提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能。内掺有机硅类材料会降低试件的初始杨氏模量,并且在侵蚀后期生成少量的钙矾石腐蚀产物。在本文采用的试验条件下,有机硅类材料的使用方式对其提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能的作用效果有较大影响,采用外涂的方式其防护效果优于内掺法。

从流体力学的角度对水泥净浆流动度试验开展研究,在考虑流体表面张力和表面浸润性的情况下,对流体屈服应力和流动度之间的关系开展了较文献中现有结果更为严格的理论分析,获得了一组新的公式,完善了Roussel等人的理论工作。在此基础上,定量计算了表面张力和浸润性、截锥圆模容积、浆体密度对屈服应力和流动度之间关系的影响。

地下室侧墙混凝土裂缝是建筑结构工程裂缝控制的关键和难点。本文基于工程实体结构的调研与监测数据,分析了地下室侧墙结构开裂机制。采用新型的水泥水化放热速率调控化学外加剂,一方面降低水泥水化加速期的放热速率,为结构散热赢得时间,削弱温峰;另一方面与膨胀剂复合时,延缓结构升温速度有助于调控膨胀剂的膨胀历程,建立更加有效的膨胀预压应力,提高膨胀剂的补偿收缩能力。通过结构温度场和膨胀历程双重调控技术,有效解决了地下室工程侧墙混凝土开裂问题。

对赫巴流体在圆管内的层流流动问题进行理论分析,建立了流体在圆管截面上的流速分布、剪应力分布、流核速度、壁面剪应力、体积流量、平均流速、等效黏度等若干物理量的解析表达式和数值求解策略;以实际新拌混凝土的赫巴流体参数为例,考察了单位管长压降与平均流速之间的关系。

为探究含粗骨料超高性能混凝土单轴拉伸韧性及增强增韧机理,采用单轴拉伸法,研究含粗骨料超高性能混凝土的单轴拉伸性能;采用X射线计算机断层扫描技术和图像分析法,并引入纤维分散系数和纤维取向系数,对单轴拉伸试验后超高性能混凝土中钢纤维的真实分布进行表征;阐明了钢纤维分布与粗骨料、钢纤维分布与混凝土拉伸韧性之间的关系。试验结果表明,钢纤维以粗骨料为中心环绕分布;粗骨料对钢纤维分布具有不利影响,粗骨料掺量越大,粒径越大,纤维分散性越差,超高性能混凝土单轴拉伸韧性越低;钢纤维分布与超高性能混凝土单轴拉伸强度及韧性密切相关,随着纤维分散系数和取向系数的增大,超高性能混凝土单轴拉伸强度、韧性指数以及拉压比相应增大,韧性增强。

为了考察硫酸盐环境中高温水热养护砂浆的早期性能劣化特征,采用六种不同C_3A含量的水泥制备成砂浆试件(水胶比为0.45),置于60℃的高温水热环境中养护3d后浸泡于10000mg/L硫酸钠溶液中进行了210d浸泡试验。测试了不同侵蚀龄期试件的变形性能及弹性模量。结果表明,随着侵蚀龄期的延长,不同C_3A含量的高温水热养护砂浆试件呈现出先收缩后不断膨胀的规律,而试件的弹性模量则逐渐增大;砂浆试件的长度变化和侵蚀龄期间满足一元二次多项式关系。在210d的硫酸盐侵蚀浸泡条件下,经高温水热养护的高抗硫酸盐水泥砂浆不能有效提高试件的抗硫酸盐侵蚀性能。

为研究超高性能混凝土纤维-基体黏结性能,通过单根纤维拉拔试验得到纤维拔出应力-位移曲线,并研究界面参数对纤维黏结性能的影响;通过扫描电镜观察、比较拔出纤维表面和端部形貌,发现钢纤维被拔出后,端部和表面黏结大量"球状"碎屑,且表面有"切削"痕迹,当钢纤维体积掺量为2%、埋入深度为3mm时,拔出纤维表面附着的碎屑密度最大,纤维-基体黏结强度最佳;结合混凝土拉伸本构模型,计算理论拉伸强度σc1,并通过配制相应的混凝土,利用单轴拉伸试验测得试验拉伸强度σc2,比较发现,其误差范围为5%±2%。

采用自行研制的波纹管测试系统,测试超低水胶比水泥净浆的早期自收缩;并通过测试毛细管负压和水化程度,对自收缩结果进行分析,定性阐述超低水胶比水泥净浆的自收缩机理及规律。结果表明,当水胶比低于0.18时,水泥净浆的自收缩随水胶比的减小而降低;反之则增加;当水胶比为0.18(临界水胶比)时,水泥净浆的自收缩最大。硅灰可以很好地抑制超低水胶比水泥净浆的自收缩,当水胶比为0.15,硅灰掺量为5%和10%时,水泥基材料48h的自收缩分别降低了25.8%和56.3%。