制备了铁尾矿-煤矸石二元复合掺合料和铁尾矿-粉煤灰-煤矸石三元复合掺合料,研究了复合掺合料的配比和替代率、活化剂的种类(NaOH、Ca(OH)2、Na2SiO3)和掺量对胶砂力学性能的影响,采用SEM观察了胶砂的微观结构。结果表明:对于二元复合掺合料,当铁尾矿粉与煤矸石粉的质量比为1∶1时,胶砂的28 d抗压、抗折强度达到最大,抗裂性能较好;对于三元复合掺合料,当铁尾矿粉、粉煤灰、煤矸石粉的质量比为4∶3∶1时,胶砂的28 d抗压强度最大,28 d抗折强度较高,抗裂性能较好;随着三元复合掺合料替代率的增加,胶砂的抗压、抗折强度基本呈降低趋势;活化剂NaOH对胶砂力学性能的改善效果较Ca(OH)2和Na2SiO3好,NaOH的最佳掺量为1.6%。

通过RCM试验、电通量试验和氯离子固化试验,研究了铁尾矿粉和磷渣粉分别单掺和复掺(等质量替代30%水泥)对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:单掺和复掺铁尾矿粉与磷渣粉均能提高再生混凝土的抗氯离子渗透性能,且复掺时铁尾矿粉掺量越大,抗氯离子渗透性能越好;随着铁尾矿粉掺量的增加,再生混凝土的氯离子结合能力提高;在氯离子浓度较低的环境下,再生混凝土中的氯离子主要以物理吸附和化学结合两种形式存在;在氯离子浓度较高的环境下,再生混凝土中的氯离子主要以化学结合形式存在,物理吸附作用相对较弱。

研究了不同掺量的锂渣粉和磷渣粉分别单掺和复掺对再生混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:与空白组试件相比,单掺锂渣粉或磷渣粉试件的7 d、14 d和28 d抗压强度变化幅度最高不超过7.7%;与锂渣粉和磷渣粉分别单掺相比,二者复掺对再生混凝土的7 d抗压强度影响不大,但明显提高了14 d、28 d抗压强度;单掺和复掺锂渣粉和磷渣粉试件的抗氯离子渗透性能均较空白组试件好,其中,复掺锂渣粉和磷渣粉试件的抗氯离子渗透性能介于单掺锂渣粉试件和单掺磷渣粉试件之间,单掺锂渣粉试件的抗氯离子渗透性能最好;再生混凝土中的氯离子在环境氯离子浓度较低时以物理吸附和化学结合为主,而在环境氯离子浓度较高时以化学结合为主;氯离子总结合能力随着环境氯离子浓度的增加而下降;复掺20%锂渣粉与10%磷渣粉试件的氯离子总结合能力相对最好。

通过三分点加载试验,研究了玄武岩纤维体积掺量(0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%)和长度(6 mm、12 mm)对混凝土弯曲性能的影响。结果表明:长度为12 mm的玄武岩纤维对混凝土抗弯强度的改善效果较好;随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的抗弯强度先增后减,且玄武岩纤维的最优掺量为1.00%;玄武岩纤维虽可改善混凝土的等效初始弯曲强度,但对初始弯曲韧度比影响较小,即对峰值荷载前的弯曲韧性改善效果较小。

为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响.结果表明:基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换(IFFT)的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.