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系统研究了丙烯酸酯类聚羧酸超塑化剂(PAAE)在水泥体系中的分散性能、附行为以及分子结构稳定性与温度的依赖关系,并探讨了分散与附和水解速率的关系.结果表明:PAAE的初始分散能力随温度升高逐渐增加,但分散保持能力随温度的升高而降低,显示出很强的温度依赖性;PAAE在水泥颗粒表面的附量随温度的升高逐渐增加,30℃条件下出现附量明显下降的现象.PAAE在碱性环境下发生部分水解反应,水解率随温度升高而增加.水解反应使聚合物分子结构遭到严重破坏,这直接影响PAAE的分散性能.
利用微生物的酶化作用诱导碳酸钙沉积来修复混凝土裂缝是地下室防渗堵漏的新途径.为推广和检验这项技术,将其应用于某地下室裂缝防渗堵漏工程,提出并采用4项措施:(1)在水平缝外侧做灌浆槽,既保持一定液面高度以维持灌浆压力,又防止菌液和营养盐渗入土中;(2)设计斜向灌注孔,控制竖缝的微生物灌浆质量;(3)在裂缝表面交替涂刷菌液和营养盐溶液;(4)用PVC管向裂缝外土壤实施微生物灌浆.通过注水试验、雨后观察、超声波检测和地质雷达检测等方法对4种堵漏措施的效果进行了检验和评价,结果显示修复效果较好.

采用沥青路面分析仪(APA)对排水性沥青混合料(DA混合料)和SMA混合料进行标准条件和重载交通条件下的车辙试验,采用车辙深度指标分析DA混合料的抗车辙能力及其对加载水平、加载次数及温度的敏感性.结果表明:采用高黏度沥青、适当级配组成并予以充分压实,DA混合料的抗车辙能力可有效提高;DA混合料抗车辙能力对加载水平、加载次数以及温度的敏感性均低于SMA混合料.
为实现纤维增强延性水泥基复合材料高强度与高延性的匹配,在原有材料体系中附加钢纤维,试验研究了混杂聚醇(PVA)/钢纤维增强延性水泥基复合材料的轴拉、抗压性能.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,混杂纤维增强延性水泥基复合材料开裂强度和抗拉强度不断提高,裂纹宽度显著降低,且钢纤维对高强基材的作用效果更加显著;当钢纤维掺量适量时,混杂纤维增强延性水泥基复合材料的极限拉应变得到有效提升,而钢纤维掺量对抗压性能的影响并不显著;PVA纤维和钢纤维混杂可获得高强度、高延性和低裂纹宽度的水泥基复合材料.
研究了碳纤维掺量对水泥基材料密度、性模量、泊松比等物理力学性能的影响,并通过理论计算与试验数据进行了对比.结果表明:随着碳纤维掺量的增加,水泥基材料的密度和性模量降低、泊松比增加.通过回归分析,得到了水泥基材料的密度、性模量和泊松比与碳纤维掺量的函数对应关系,理论计算表明,水泥基材料的密度和性模量实测值与理论计算值有很好的一致性.
使用简易电阻测试法测试并计算碱矿渣混凝土不同深度的电阻率比,然后使用千分表法测试不同水胶比碱矿渣混凝土的收缩性能,并使用质量法测试同条件下碱矿渣混凝土的质量损失.建立了碱矿渣混凝土质量损失与干燥收缩之间的线性关系,探寻了碱矿渣混凝土电阻率比与质量损失之间的关系.结果表明:碱矿渣混凝土质量损失与干燥收缩之间的相关系数R2大于0.890 9,且拟合曲线的斜率与碱矿渣混凝土水胶比相关性较大;碱矿渣混凝土的电阻率比对其质量损失十分敏感,且呈正相关,因此可通过测碱矿渣混凝土的电阻率比来评价其干燥收缩性能.
以鄂西赤铁矿尾矿为主要原料制备铁尾矿烧结砖,通过综合差热分析(TG-DSC)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜分析(SEM),研究了铁尾矿烧结砖的烧结过程及烧结机理.结果表明:铁尾矿烧结砖的烧结过程分为干燥预热、加热、烧成及冷却4个阶段.铁尾矿烧结砖烧结初期以固相表面的扩散传质为主,烧结中后期以熔融液相作用下的固体颗粒重排和塑性流动传质为主.熔融液相对铁尾矿砖坯的烧结致密及固相反应起到重要的促进作用.
为了研究基于现代施工工艺制成的混凝土导热系数,通过稳态平板导热仪对多种混凝土(包括普通混凝土、高强混凝土、再生混凝土以及配筋混凝土)试件进行了导热系数试验,考察了包括骨料体积分数、水灰比、骨料类型、外掺料掺量、温度、干湿状态及钢筋体积分数等因素对混凝土导热系数的影响;进一步考察了再生粗骨料取代率对再生混凝土导热系数的影响.通过这些因素的显著性分析,得到了各因素对混凝土导热系数影响的显著性大小依次为:干湿状态、再生粗骨料取代率、温度、骨料体积分数、骨料类型、钢筋体积分数、水灰比、掺和料种类.

利用自行设计的加载装置研究了单掺矿物掺合料(矿渣、粉煤灰、硅灰)的素混凝土在单轴持续压荷载作用下的氯离子渗透性,并提出了相应的数学模型.结果表明:单轴持续压荷载显著影响混凝土的渗透性,氯离子扩散系数与应力比近似满足抛物线的数学模型.掺入矿物掺合料可以改善混凝土抗氯离子渗透性,改善效果硅灰,矿渣次之,粉煤灰差.掺入矿物掺合料的混凝土,其氯离子扩散系数随矿物掺合料掺量的增大而近似呈负指数函数减小.对于掺矿物掺合料的混凝土,其渗透性与抗压强度不具相关性.
为研究弯曲韧性对不同配箍率钢纤维自密实混凝土梁受剪性能的影响,分别对24个弯曲韧性试件与16根钢纤维自密实混凝土梁式构件进行了弯曲试验.根据荷载-位移曲线以及韧性参数,分析了弯曲韧性对梁式构件受剪破坏形态和承载力的影响.结果表明:加入钢纤维可以提高自密实混凝土梁的受剪承载力,同时还可以改善梁的破坏形态;建立了基于弯曲韧性的受剪承载力计算模型,该模型预测值与试验结果较为接近,可用于钢纤维自密实混凝土梁的受剪计算.
基于响应面法分析了微波处理温度、处理时间及输入功率对中密度纤维板(MDF)试件甲醛释放量下降率(DRF)的影响规律.结果表明:提高微波处理温度以及在高温下延长微波处理时间或在低温下增大输入功率都可以增大试件DRF.但是,当处理温度较高时,输入功率的增加反而会使微波处理效果变差.在处理温度60℃,处理时间40min以及输入功率317W时的微波处理效果,此时MDF试件的甲醛释放量下降率为59.31%,且其主要力学性能下降轻微.
利用常规分析方法及流变测试技术,对普通石油沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆进行性能评价和机理探讨.试验发现,沥青胶浆的力学强度和黏性变化源于其组成之间的相互作用,2种沥青胶浆在黏性组成上有差异,并导致不同的应力响应特点;在高温高频状态下,沥青胶浆内部损耗行为随着粉胶比的增加而提高,胶浆体系更容易被破坏;从沥青胶浆的结构稳定性和损耗特性入手,如相位角的变化,可以更好地研究矿粉对沥青胶浆的影响机制;可利用多应力重复蠕变回复试验中的不可回复柔量差,进行沥青胶浆的粉胶比判断.
利用脱硫石膏开展了地面自流平材料试验研究,结果表明,以α半水石膏为基料,掺加石英砂以及减水剂、缓凝剂、消泡剂等外加剂可制备石膏基自流平砂浆,且该自流平砂浆流动度、抗折强度、抗压强度和拉伸黏结强度等主要技术性能指标均达到JC/T 1023—2007《石膏基自流平砂浆》标准要求.
制备了小型混凝土构件,通过三点弯曲诱导裂缝和氯盐溶液干湿循环加速其中钢筋锈蚀,采用自然电位法测钢筋的腐蚀电位,并采用中子断层扫描成像技术对钢筋锈蚀产物分布进行了分析.结果表明:钢筋混凝土构件经过85次氯盐溶液干湿循环后,采用中子断层扫描成像技术对其进行三维扫描成像,可直观呈现钢筋锈蚀产物分布状况;钢筋锈蚀产物集中分布于裂缝断面钢筋与基体界面的底部区域,并沿界面逐渐向外扩展,符合氯盐诱导钢筋锈蚀的坑蚀规律.这为研究混凝土结构中钢筋的锈蚀机理提供了一种新的试验方法.
以回收沥青路面材料(RAP)为主体,研究了水泥-粉煤灰(C-FA)和再生骨料2个体系之间的适应性.结果表明:随着温度的升高和加载频率的降低,RAP混合料的动态性模量随之降低;当m_A/m_s为1/5~5/5,水泥掺量(质量分数)为2%~6%,粉煤灰掺量(质量分数)为5%~6%时,再生骨料和C-FA体系之间有较好的适应性;当m_A/m_S为2/5~3/5时,RAP混合料的软化系数大于0.75,具有较好的水稳定性.

采用总有机碳分析仪TOCMultiN/C3100,通过调整石膏含量和形态,考察可溶性SO42-对聚羧酸系超塑化剂在水泥颗粒表面附行为的影响.结果表明:随着石膏含量的增加,可溶性SO42-增加,超塑化剂在水泥上的附量和附率则逐渐减少;不仅不同形态的石膏对超塑化剂的附行为有一定影响,而且形态相同、种类不同的石膏对超塑化剂的附行为也有一定影响.提出了可以通过增减SO42-的量来改变水泥和聚羧酸系超塑化剂之间附量的建议.
从胶凝材料的水化程度、浆体孔结构以及水化产物的角度出发,研究温度发展历程对高掺量粉煤灰水泥浆体的作用机理.结果显示:采用温度匹配养护后,前期粉煤灰反应程度和浆体的碱含量消耗加快,而后期影响较小;水化产物较标准养护方式无论从形貌上还是成分上都有一定区别,但随着龄期发展,这种区别逐渐变小;温度匹配养护方式对高掺量粉煤灰水泥浆体孔结构的优化有利.