周南高速公路混凝土阻尼作用机理

为提高周南高速公路混凝土结构物的减振性能,利用当地工业废弃物(硅灰),根据硅灰的掺加方式及掺入量,制备不同的高阻尼混凝土。研究硅灰的掺加方式和掺入量对混凝土的抗压-抗折强度比及阻尼比的影响,并利用SEM、MIP和显微硬度仪研究硅灰对混凝土阻尼性能的作用机理。结果表明:SFRE混凝土的阻尼性能比SFAD混凝土优异;硅灰替代率为15%时,SFRE混凝土大孔径的比例最高,水化产物连接不密实,界面过渡区显微硬度最低,对混凝土阻尼的提升效果最佳。     

再生粗骨料旧砂浆附着率对混凝土硫酸盐侵蚀性能影响

采用不同再生骨料替代率及砂浆附着率的再生骨料制备C30混凝土,研究再生骨料旧砂浆附着率对混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能影响,并利用显微硬度计量化表征再生混凝土老骨料-新砂浆、老骨料-老砂浆及老砂浆-新砂浆界面过渡区显微硬度和界面过渡区宽度。结果表明,随着再生骨料旧砂浆附着率增加,混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀能力均呈下降趋势;再生混凝土中老砂浆-新砂浆界面过渡区抗硫酸盐侵蚀性能最优,老骨料-老砂浆界面次之,老骨料-新砂浆界面最差。     

梧柳高速公路采用砂岩机制砂配制高性能大体积混凝土的试验研究

研究以梧柳高速公路项目为背景,对比研究砂岩机制砂和河砂对C30高性能大体积混凝土的工作性能、力学性能、抗氯离子渗透性能和抗裂性能的影响,对比分析产生性能差异的原因及机理。结果表明,在配比相同的情况下,砂岩机制砂混凝土的工作性能略低于河砂混凝土,但力学性能、抗氯离子渗透性能、抗裂性能均优于河砂混凝土;水化产物的SEM测试显示,砂岩机制砂混凝土中C-S-H絮状凝胶与针棒状钙矾石Aft结构更密实,而河砂水化产物更粗大;通过显微硬度分析界面过渡区的硬度,表明机制砂与过渡区的C-S-H凝胶的显微硬度值比河砂的高,其界面黏结更紧密。     

不同养护方式下混凝土箱梁的耐久性和微孔结构

为了研究在西部干旱缺水地区不同养护方式下混凝土箱梁的力学性能和耐久性等宏观性能以及气泡分布、含气量和微孔结构等各项微观参数,采用标准、蒸汽、橡塑板、聚乙烯薄膜和土工布等5种不同的养护方式对养护28d的试验箱梁、同条件养护试块和抗裂圆环进行试验。结果表明:养护方式的保温保湿效果越差,混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性越差;含气量越大,出现大孔频率增加,平均孔径变大,不同养护方式下的混凝土均保持着良好的抗冻性。其中标准养护下混凝土的强度、抗裂性和抗氯离子渗透性最好。随着含气量的增加,混凝土的骨架密度、总孔面积、总孔体积和孔比表面积等气孔参数均逐渐增加,抗压强度下降。     

低温对混凝土性能的影响研究

分析了防撞墙及箱梁支座垫石等混凝土结构的特点.在研究了在偏低温自然养护与标准养护条件下混凝土力学性能、抗渗性能和抗冻性能的发展规律,从保证混凝土结构耐久性出发,对冬季低温天气偏薄、偏小的混凝土结构物的施工与养护提出参考意见.对工程建设具有指导意义.     

自密实混凝土的收缩性能研究

为研究不同复合膨胀剂掺量对自密实混凝土收缩性能的影响，通过优化配合比，获得两种不同复合膨胀剂掺量的自密实混凝土，并以普通混凝土为基准，分别将其拌和物工作性、限制膨胀率、抗压强度、早龄期自收缩性能和体积稳定性进行对比分析。研究结果表明:复合膨胀剂能有效改善拌和物离析性能；基准混凝土成型后均表现为收缩状态，而自密实混凝土的体积先微膨胀后自收缩，且收缩变化并不明显；干燥失水条件下，基准混凝土随着龄期的增加，体积稳定性一直呈收缩变化，而自密实混凝土的体积收缩率呈先涨后缩变化，及时、充分对自密实混凝土进行保湿养护，     

机制砂混凝土氯离子渗透性能分析

为分析沿海地区机制砂混凝土耐久性能,本文对不同养护条件下河砂和机制砂配合比混凝土的力学性能和抗氯离子侵蚀性能进行了试验研究。发现自然条件养护混凝土均表现出比标准养护条件下更高的抗压强度。与河砂混凝土相比,机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量较高。自然条件养护钻芯混凝土的氯离子扩散系数略高于标准养护,2种养护条件下机制砂配制混凝土的抗氯离子渗透性能良好,能够满足规范要求。     

二次投料搅拌工艺对混凝土性能的影响

研究了二次投料搅拌工艺对混凝土性能的影响.通过抗压强度、抗折强度、耐磨性与抗渗性等试验以及扫描电镜照片对混凝土的强度形成及微观结构进行了全面分析,结果表明水泥砂浆法搅拌工艺能改善混凝土界面过渡区结构,提高混凝土的力学性能与耐久性.     

砂率和水胶比对CRTS Ⅲ型板式无砟轨道填充层自密实混凝土性能的影响

为了解砂率和水胶比对CRTS III型板式无砟轨道填充层混凝土性能的影响，设计制备了9组C40自密实混凝土进行对比试验，研究不同砂率和水胶比条件下混凝土间隙通过性及抗离析性的变化规律。结果表明:填充层C40自密实混凝土的最佳砂率为50%；当砂率处于50%左右，水胶比为0.33~0.37时，填充层自密实混凝土性能达到最优，且满足CRTS III型板式无砟轨道所需的间隙通过性与抗离析性要求。     

活性掺合料对路面水泥混凝土性能的影响和应用研究

针对粉煤灰和硅粉活性掺合料对路面水泥混凝土性能影响进行了研究。采用正交法设计了10种混凝土配合比,对在标准条件下养护28d的各配比混凝土试件进行了抗折强度、断块抗压强度、抗渗透性能和抗冻融性能的测试,并通过回归方法建立了各指标与配合比的关系。试验结果表明,通过添加适量的粉煤灰和硅粉,可以在不降低混凝土强度基础上有效地提高混凝土的密实性和抗渗性能,并改善其抗冻融性能。同时,再通过技术、经济比较及现场验证,得出适合当地实际情况的最佳配合比。     

C20混凝土组成材料与孔结构及性能关系的研究

该文通过压汞法、快速冻融法、美国电量法、干湿循环腐蚀法等试验分析了不同类型C20混凝土孔结构与性能的关系。对于C20混凝土,掺入复合矿物外加剂可使混凝土孔隙率降低,少害孔增加,有害及多害孔减少,混凝土早期强度没有降低,后期强度有增大的趋势,对抗渗性、抗腐蚀性较为有利,但对抗冻性改善不明显;掺入引气剂增加了混凝土孔隙率及多害孔,混凝土强度有所降低,对混凝土抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性均不利;同时掺这两种物质时,虽增加了混凝土孔隙率,但可以使混凝土的孔径分布相对合理(多害及有害孔减少,无害及少害孔增大),混凝土强度降低不明显,对混凝土抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性均有利。     

热养护下矿物掺合料高性能混凝土强度损失和孔结构研究

为了研究热养护对矿物掺合料高性能混凝土后期强度及微观结构的影响,不同恒温时长,不同恒温温度养护下矿物掺合料高性能混凝土进行强度试验和孔结构分析。结果表明：与标对准养护相比,热养护能快速提升混凝土早期强度,但热养温度越高热养时间越长混凝土后期的强度损伤越大,孔隙率也越大。80℃热养48h后转标养28d的强度损失为50℃的4.4倍,总孔隙率为1.091倍。与标准养护和自然养护相比,后养护方式采用Ca(OH)2饱和水溶液养护,对热养混凝土的后期强度和孔径分布有一定的改善。     

渗透结晶型混凝土裂缝自修复材料试验研究

将渗透结晶型混凝土裂缝自修复材料掺入混凝土中,通过预留裂缝混凝土抗压强度试验和混凝土抗渗压力试验对其自修复性能进行研究。试验结果表明：该材料能提高预留裂缝混凝土的抗压强度,能大大提高混凝土的二次抗渗压力,养护28 d的抗压强度提高11.7%,二次抗渗压力提高100%;56 d的抗压强度提高21.9%,二次抗渗压力提高150%,同时能有效修复混凝土内部微裂缝,具有良好的自修复性能。最后,结合XRD和SEM分析手段对渗透结晶型裂缝自修复材料的机制进行分析和讨论,该材料的拥有络合、渗透及结晶自修复制机。     

不同配比和养护条件对超高性能混凝土微观结构的影响

为了优化超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，UHPC）制备方法，采用宏观力学试验与微观电镜技术相结合的方法，探讨不同配合比和养护条件对UHPC内部微观结构的影响。基于硅砂骨料的致密堆积级配，设计21个变量组，共制作了63个立方体试件，开展UHPC流动度试验、轴压试验和扫描电镜试验，分析水胶比、砂胶率、钢纤维掺量、消泡剂掺量、养护方法、龄期等因素对UHPC工作性能、抗压性能及其微观结构的影响规律以揭示UHPC的增强机制。研究结果表明：凝胶与骨料界面过渡区（ITZ）是UHPC内部的薄弱环节，提高ITZ的密实度和强度是增强UHPC的关键；UHPC的流动度随着水胶比的提高显著增大，但其抗压强度随着水胶比的提高先增大后降低；过高的砂胶率不利于UHPC工作性能，同时会造成其抗压强度下降；掺入消泡剂可以有效提高UHPC的表观质量，但可能会降低UHPC的工作性能和抗压强度；掺入2.5%的钢纤维能大幅提高UHPC的抗压强度，并明显改善其脆性特征，但会降低工作性能；高温养护能显著激发微硅粉和矿渣的火山灰效应，使UHPC的4 d抗压强度比常温养护提高约50%，有明显的早强优势，但存在后期强度下降的可能。     

高原低气压对道路工程混凝土性能的影响及原因

为研究高原低气压对道路工程混凝土性能的影响,在拉萨（气压约60 kPa）和北京（气压约100 kPa）两地采用相同配合比的道路混凝土分别进行性能对比试验,测试了混凝土含气量、坍落度、强度、NEL法氯离子渗透系数和单面盐冻耐久性等性能指标,进一步测定了引气剂溶液的泡沫体积、表面张力和硬化混凝土孔结构。试验结果表明：在低气压下,引气混凝土的含气量和坍落度分别比常压下降低8%~36%和4%~9%;抗压强度和劈裂抗拉强度分别比常压下降低1.6%~14.8%和1.5%~10.8%;氯离子渗透系数比常压下增加29%~135%;可见低气压下其抗冻耐久性降低。在低气压下,引气剂溶液的表面张力比常压下增加3.0%~4.5%,溶液泡沫体积比常压下降低2%~14%,混凝土内的气体压缩系数比常压下减小,这些原因导致了低气压环境下施工的道路混凝土含气量降低,坍落度减小;与此同时,硬化混凝土平均气孔直径增大6%~18%,气泡间距系数增加45%~92%,最终使得低气压下混凝土强度、抗氯离子渗透性和抗冻耐久性降低。     

聚合物改性超细水泥修补混凝土结构物微裂缝的性能及机理

利用具有柔性、双组分防水及粘结性能的聚合物乳液S400改性超细水泥（PMSC），制备了水泥混凝土结构物微裂缝修补材料，并对其力学性、界面粘结性、耐久性等进行了研究，同时借助于多种现代物相测试分析技术对PMSC结构形成过程及改性机理进行了深入分析。研究表明：聚合物的填充和密封作用使PMSC界面过渡区结构明显细化，孔隙率减小，孔级配趋于合理，加之亲水性聚合物与水泥悬浮体的液相一起向基体的孔隙及毛细管内渗透，改善了新旧材料界面粘附状况，增强了柔韧性，提高了抗渗性及抗腐蚀性。     

养护方式对宁波通途路综合管廊混凝土抗裂性能的影响

为提高综合管廊混凝土的抗裂性能，开展椭圆环法及实体模型试验，对胶砂或混凝土初始开裂时间、裂缝宽度、总开裂面积进行统计与分析，以研究减缩剂养护、混凝土养护剂养护和土工布养护3种养护方式对综合管廊混凝土抗裂性能的影响。由试验结果得出： 1）减缩剂养护使混凝土初始开裂时间相比土工布养护推迟了约6.65%，裂缝宽度降低了约70.67%； 养护剂养护下混凝土初始开裂时间相比土工布养护提前了约0.77%，裂缝宽度增加了约11.20%。2）减缩剂养护使平板总开裂面积相对于土工布养护减少了46.97%；养护剂养护使平板总开裂面积相对于土工布养护增加了约7.15%。研究表明: 减缩剂养护可以明显改善综合管廊混凝土的抗裂性能，而当混凝土养护剂养护方法不当时对提高混凝土抗裂性能的效果不明显。     

高温下桥面防水混凝土层的工作性能研究

研究在高温环境下,桥面铺装中设置防水混凝土层的应力状态、抗渗性以及强度随温度变化的规律。应用弹性力学的平面温度应力模型的理论分析,并通过试验研究,指出在高温下防水混凝土的工作性能。     

季冻区路面混凝土界面区劣化行为及与强度相关性

为了揭示季冻区路面混凝土界面区在自然环境与车辆荷载耦合作用下的劣化机理，以及界面区劣化对路面耐久性的影响，通过室内设计普通交通环境和超载条件下的荷载-冻融-干湿循环三场耦合试验模拟路面水泥混凝土实际工作环境，并与普通交通条件下的疲劳荷载单因素试验及荷载-冻融双场耦合试验进行对比，以探求季冻区路面混凝土界面区劣化的主要影响因素；采用扫描电镜观测和X射线能谱分析分别测定在混凝土处于不同耦合作用阶段的界面区细观结构、钙硅比变化；采用静态弯拉强度试验测定三场耦合下各阶段的混凝土力学性能，并采用多元回归分析方法揭示路面混凝土界面区劣化行为与混凝土强度的相关性。结果表明：季冻区路面混凝土运营时，车辆荷载主要引起混凝土界面区沿原生微裂缝的局部损坏；冻融循环伴随干湿交替的环境作用促使裂缝在各方向蔓延形成大片缺陷，且该界面区劣化行为是物理-化学过程。主要表现为，路面混凝土的抗弯拉强度呈下降趋势；界面区大量裂缝交叉贯通，密实度显著降低，氢氧化钙结晶析出；超载情况下，疲劳寿命急剧缩短，且界面区内部微裂纹的宽度显著增大。混凝土疲劳破坏时，界面区临界损伤阈值为：界面区宽度为70 μm；密实度为50.96%~54.25%；微裂缝最大长度在24.48~26.04 μm之间；微裂缝最大宽度在11.73~15.72 μm之间。可利用多元线性回归方程描述混凝土强度与界面区结构缺陷之间的定量关系，各结构参数对强度影响程度从大到小依次为：密实度、裂纹宽度、裂纹长度。     

超高性能混凝土在大跨度铁路桥梁钢桥面铺装中的应用

铁路桥钢桥面铺装主要作用是保护钢桥面免受道砟的磨损与雨水的侵蚀,为提高铁路钢桥面铺装的使用寿命,减少中期维修,对铁路钢桥面超高性能混凝土(UHPC)组合桥面铺装体系进行研究。以沪通长江大桥主航道桥为背景工程,制作带UHPC铺装层的正交异性钢桥面板单U肋梁模型进行抗水渗性能试验,并结合实桥进行UHPC组合桥面铺装体系设计和施工工艺研究。结果表明:UHPC组合桥面体系在无裂缝时抗渗性能满足使用要求,可有效保护钢板免受雨水侵蚀,带裂缝的组合桥面,运营过程中裂缝会逐渐闭合,阻止雨水进一步渗透,具有较强的抗渗能力储备;为避免新浇混凝土开裂,UHPC应严格按规范流程施工,施工温度宜选择15~25℃,浇筑后应及时覆膜保湿养护。