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根据水化反应动力学理论,推导不同养护温度条件下水泥水化放热统一模型的表达式,结果显示:活化能决定了水泥水化反应的温度敏感性以及化学反应速率与养护温度的关系.根据GB/T12959—2008《水泥水化热测定方法》中的溶解热法测定了水泥在20,30,40,50,60℃恒温条件下养护1,3,7,28 d龄期的水化热值,结果表明水泥水化热的温度效应与所推导的统一模型相一致.
研究了钢纤维体积分数对大流动度超高强钢纤维混凝土流动性、力学性能的影响;以单位体积混凝土极限应力时单位强度消耗的应变能为指标,对比了超高强钢纤维混凝土、超高强混凝土和普通混凝土的相对韧性;通过三点弯曲梁试验研究了钢纤维对超高强混凝土断裂能的影响.结果表明:超高强钢纤维混凝土的流动性随着钢纤维体积分数的增加而显著降低,当钢纤维体积分数不大于0.75%时,其坍落度可维持在200 mm以上;与超高强混凝土相比,超高强钢纤维混凝土的相对韧性和断裂能可分别提高1倍和34倍,显示出了其在结构工程中的应用前景.
针对海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土力学性能的差异开展研究,并对其微观结构进行分析.结果表明:相比普通河砂,珊瑚礁砂结构疏松多孔、多棱角、脆性较大;用海水拌和的珊瑚礁砂混凝土早期抗压强度发展较快而后期抗压强度增长速率相对普通河砂混凝土缓慢,其性模量低于普通河砂混凝土,抗折强度和劈裂抗拉强度与普通河砂混凝土无显著差异;海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土水化产物类型相同,水化产物与珊瑚礁砂表面孔隙结合紧密.
在用超声波检测混凝土裂缝深度的试验中,曾发现因换能器平置裂缝两侧的间距不同引起超声波波相位变化的规律.基于超声波检测混凝土裂缝深度试验因裂缝中有水的特殊性,当2个换能器间距小于2.0倍裂缝深度时,并未观察到超声波波相位反转现象,由此提出了超声波波相位反转机理的新解析,即超声波波相位反转是由于折射横波在裂缝附近先于折射纵波到达接收换能器所致.
通过小梁低温弯曲试验(BBR)得到了沥青的低温黏性特征参数,采用广义Maxwell模型构建了低标号沥青黏性本构模型,并应用此模型计算了不同降温速率和温度下50#沥青的低温应力,并与70#,90#沥青和SBS改性沥青进行了对比.结果表明:在相同降温速率下,SBS改性沥青的温度应力,50#沥青的温度应力,表明低标号沥青容易发生低温开裂;降温速率对沥青的温度应力有显著影响,降温速率越大,沥青的应力越大;在实际工程中使用低标号沥青必须考虑环境温度的影响,应通过低温应力的计算来确定路面结构的可行性.
相变储能石膏板导热系数的测试多采用单一的非稳态测试方法,为更好表征相变储能石膏板导热系数的变化规律,分别采用稳态测试方法(防护热板法)和非稳态测试方法研究了相同配合比相变储能石膏板的导热系数.分析比较发现:随着相变材料掺量的增大,石膏基相变储能构件的导热系数降低;2种测试方法均能反映相变储能石膏板导热系数的变化规律,初始温度在相变温度区间时,试件的导热系数值;非稳态测试得到的导热系数值较大.
利用TAM-AIR热活性微量热仪测定了掺不同减水剂水泥水化过程的水化放热曲线,并用Db10小波对放热曲线进行分析.结果表明:掺新型聚羧酸减水剂(SPC)水泥的水化曲线放热峰比掺萘系减水剂(NSF)和不掺减水剂的水泥分别滞后了171.3,235.9 min.对各放热曲线进行分解与重构发现,掺SPC试样的各近似系数比掺NSF试样和空白样小,重构得到的信号误差大,表明掺SPC比掺NSF对水泥水化的影响大.减水剂可有效延缓水化放热峰出现,掺SPC水泥水化放热过程比掺NSF水泥更加温和,有利于后期水泥强度的发展.
采用电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线研究了供货状态和打磨光滑钢筋在模拟孔隙液中碳化渐变条件下的腐蚀行为.采用扫描电镜结合能谱（SEM/EDX）和X射线衍射（XRD）对钢筋表面形貌和组成结构进行了分析.结果表明:碳化过程中钢筋表面的电化学行为可分为2个过程,即钝化膜形成或修复过程以及钙沉积过程.在混凝土碳化的过程中,并不是随着pH值降低随即就发生腐蚀,而是随着时间的进一步推移,当CaCO3转化为Ca（HCO3）2,沉积层破坏时才发生腐蚀.另外,供货状态和打磨光滑钢筋在此过程中的响应时间有一定差异.
为了研究SBS改性沥青的温度敏感性,采用镇海基质沥青、星型SBS4303和SBS401、线型SBS1192和SBS503制备了6种SBS改性沥青.由针入度试验和动态剪切流变试验(DSR),得出各沥青不同温度下的针入度值、黏度值、针入度指数PI和黏温指数VTS,并分析了改性剂种类和改性剂剂量对SBS改性沥青PI和VTS的影响.结果表明,VTS比PI更能客观反映SBS改性沥青的温度敏感性,建议采用lg(lgη)-lgTK的开氏温标回归方法得到的VTS作为SBS改性沥青感温性指标比较适宜.
采用ASTM试验标准,使用液态减水剂作为分散剂,通过超声波混拌将矿物掺合材在水泥净浆中均匀分散,研究了单掺不同矿物掺合材情况下水泥净浆的化学收缩和自收缩.结果表明:水胶比(质量比)为0.30时,单掺硅灰(SF)或粒化高炉矿渣(GGBFS),水泥净浆化学收缩和自收缩均显著增大,且其值随掺量的增加而增大;掺入偏高岭土(MK)可加大水泥净浆中后期化学收缩,降低其自收缩;掺入高钙粉煤灰(CFA)或低钙粉煤灰(FFA)可使水泥净浆化学收缩和自收缩值减小,FFA对水泥净浆化学收缩和自收缩的影响强于CFA.
对核磁共振冷冻测孔法(NMRC法)在水泥基材料中的应用进行了试验探索.通过使用介孔分子筛确定了熔点下降值与多孔材料孔径关系,获得熔点下降常数,并以此测定了不同龄期、不同水灰比白水泥样品的孔径分布,对其可能的误差来源作了分析.初步研究结果表明,核磁共振冷冻法测得的白水泥样品孔径分布信息可能比其方法更为丰富,对封闭微孔的分辨更为其所特有.
研究了多因素(掺合料种类、水胶比、养护龄期、加速腐蚀制度)作用对钢筋混凝土握裹力的影响,确定了各因素对钢筋混凝土握裹力变化的影响程度,并加以定量化表征,提出了多因素共同作用影响钢筋混凝土握裹力变化的多元非线性回归分析模型.结果表明:在试验拟定的影响因素中,钢筋混凝土握裹力存在值;各因素对钢筋混凝土握裹力的影响程度以水胶比和掺合料种类,养护龄期次之,加速腐蚀制度;水胶比增大对钢筋混凝土握裹力产生负效应,养护龄期增加对钢筋混凝土握裹力产生正效应.
某机场在使用近40a后其道面板接缝出现严重破损,减少了机场的服役寿命.为了降低道面接缝破损引起的耐久性问题,采用纤维混杂微膨胀混凝土技术,将道面板尺寸由4m×4m增大至4m×8m(大板),并通过在大板内部埋设混凝土应变计测量了其应变变化规律.结果表明:大尺寸面板早期未出现开裂,在其内部出现了不同程度的微膨胀效应;新型道面作用机理为氧化镁膨胀剂水化产生的膨胀能与纤维的物理约束共同作用,从而提高了混凝土自身抗变形能力.
采用DTA-TG,IR,XRD,SEM等分析手段研究了不同煅烧制度下高岭土的结构变化,分析了偏高岭土胶凝活性产生的原因,并以水玻璃激发偏高岭土制成地聚合物材料.结果表明:高岭土在600℃煅烧6h或者在700～900℃煅烧2h以上,可形成偏高岭土,它是一种结晶度很差的过渡相,保持了高岭土的层片状结构,但片状和管状晶体尺寸变小,结块增加,其胶凝活性较好.
考察了不同固化温度下9种偏高岭土基地聚物的力学性能,并通过微量热、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试技术分析了固化温度影响偏高岭土基地聚物性能的作用机理.结果表明:升高固化温度可以促进 酸盐的溶解和缩聚,从而提高偏高岭土基地聚物的力学性能;但过高的固化温度会使缩聚反应速度过快,从而使 酸盐溶解所产生的缩聚反应前驱物被生成的胶凝体所包裹,无法接触碱激发剂发生缩聚反应,造成地质聚合反应不充分和地聚物力学性能降低.
建造了1∶5无砟轨道模型,并模拟了袋注法与模注法2种工况,测试了轨道板及混凝土底板的激振特性.结果表明:采用袋注法时,使用CA-3砂浆的轨道板振动加速度远大于另外3种砂浆,同时混凝土底板振动加速度也远小于另外3种砂浆,使用SL-1砂浆的混凝土底板振动加速度幅值,时间长;采用模注法时,使用CA-2砂浆的轨道板振动加速度远大于其砂浆,使用CA-1砂浆的混凝土底板振动加速度幅值大于其砂浆.在仅考虑轨道板与混凝土底板振动的情况下,袋注法CRTSⅠ与模注法CRTSⅢ是较为理想的板式无砟轨道结构.
分析比较了4种分子结构相近的蛋白类缓凝剂对脱硫建筑石膏（FGD）和磷建筑石膏（PG）的缓凝效果.结果表明:具有不同酰胺键类型的蛋白类缓凝剂,其缓凝度受建筑石膏类型影响,且随建筑石膏pH值的增加而增大;当蛋白类缓凝剂的酰胺基团主要为仲酰胺时,其缓凝度随着H2PO4-含量的增加而降低,当蛋白类缓凝剂的酰胺基团主要为伯酰胺时,其缓凝剂不易受H2PO4-的影响;用于FGD的蛋白类缓凝剂宜选用仲酰胺为主的酰胺基团,用于PG的蛋白类缓凝剂宜选用伯酰胺为主的酰胺基团.
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