辅助胶凝材料改善砼微观结构的研究

以掺加复合掺合料制成的高性能细石混凝土和普通硅酸盐水泥制成的细石混凝土作为研究对象,在混凝土试样平整断面上先镀碳膜,再镀金属膜,通过扫描电镜的手段,研究了细石混凝土中的Ca(OH)2和C-S-H的形貌特征.结果表明,掺加粉煤灰后,明显取向生长的六角板状Ca(OH)2晶体数减少,C-S-H的生成量增多,混凝土内部的孔洞减少,密实性提高.说明粉煤灰的二次水化能够有效地与Ca(OH)2反应,有效改善其界面结构;矿粉也能与Ca(OH)2反应,使混凝土内部生成更多的C-S-H填充孔洞,生成有利于混凝土过渡层的大量水化物;复合掺加矿粉与粉煤灰优于单掺粉煤灰或矿粉,有效地改善了混凝土的微观结构.     

冷却方式和温度对玻化微珠保温混凝土微观形貌的影响研究

试验分析了5种温度梯度下玻化微珠保温混凝土的外观形貌和质量损失,利用扫描电镜(SEM)观察5种温度等级和两种不同冷却方式下保温混凝土的微观结构,定性分析微观物相对质量损失和裂缝开展的影响。试验结果表明:在100~500℃下,保温混凝土中保温骨料玻化微珠性能稳定;经历温度低于300℃时,保温混凝土孔内水分蒸发,质量损失率为4.36%,但基本不出现裂缝;经历温度为300~500℃时,保温混凝土中C-S-H凝胶结构和Ca(OH)2晶体由于失去水分而分解,质量损失率为6.22%,裂缝越来越多;浇水冷却方式下,保温混凝土内部发生水化反应生成C-S-H凝胶和Ca(OH)2晶体,将孔隙填的更加密实,故其裂缝开展小于自然冷却下的裂缝开展。     

预拌干料贮存期对补偿收缩混凝土抗拉强度的影响

预拌干料是一种将混凝土的原材料——水泥、砂子、石子在不加水的情况下按设计配合比拌合均匀、贮存的混合料,使用时掺加膨胀剂和水制成预拌补偿收缩混凝土。对预拌干料贮存不同时间、不同膨胀剂掺量的预拌补偿收缩混凝土进行劈裂抗拉试验,研究结果表明,膨胀剂掺量为6%时,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度较大;随着贮存期延长,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度不断降低,近似呈指数函数下降趋势,在贮存期10 d内降低程度较大;相同贮存期条件下,膨胀剂为6%的预拌补偿收缩混凝土抗拉强度损失率低于普通混凝土的,掺入适量的膨胀剂能够起到密实混凝土以及减少混凝土抗拉强度损失的作用。     

替代率对再生混凝土抗压强度影响的微观机理研究

为研究替代率对再生混凝土抗压强度影响的微观机理，本文对6种不同替代率的再生混凝土进行抗压试验、骨料分布试验，探究了其抗压强度随替代率变化的基本规律，同时利用Fourier变换红外光谱(FTIR)、电镜(SEM)和压汞法(MIP)分析该变化规律的微观机理。结果表明，随着替代率的增加，再生混凝土抗压强度呈现逐渐下降的规律。再生混凝土水化产物C-S-H凝胶和Ca(OH)₂逐渐减少，阻碍了其水化发展。再生混凝土内部孔洞数量及有害孔累计孔体积百分比增大，且孔隙率升高，进而导致其抗压强度降低。基于试验结果建立了适用此类再生混凝土在不同替代率下抗压强度的计算公式。     

高温作用后矿渣微粉纤维混凝土的微观结构

通过对扫描电镜照片的对比分析,探讨了矿渣微粉纤维混凝土经受不同高温作用后,水泥浆体、骨料与水泥浆体界面过渡区内的水化硅酸钙C-S-H凝胶、钙矾石AFt和氢氧化钙Ca(OH)2等水泥水化物形貌、状态、数量及孔隙与裂缝的变化情况.结果表明,经历不同程度的高温后,水泥浆体及界面过渡区的结构疏松程度增加,水化产物不密实,C-S-H凝胶网状结构破碎直至消失,AFt和Ca(OH)2逐步分解含量减少,骨料与水泥浆之间的粘结变得松散,裂缝逐渐扩展.混凝土中的聚丙烯纤维在160℃左右熔融逸出,形成众多相互交织的孔隙通道,缓解了其内部的蒸汽压力,有效阻止了混凝土的爆裂.     

硫酸盐环境中混凝土的性能研究

以内掺粉煤灰制成的混凝土和普通硅酸盐水泥以及抗硫酸盐水泥制成的混凝土作为研究对象,在硫酸钠溶液中进行干湿循环后,通过对相对动弹性模量,重量损失率的测量,说明掺加粉煤灰的混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能;通过对混凝土宏观照片和SEM微观形貌的分析,说明掺加粉煤灰能够与混凝土内部的不利成分Ca(OH):发生二次水化反应,生成有利的C-S-H凝胶,有效改善混凝土的微观结构.     

5 ℃低温下复合早强剂性能与早强机理

以溴化钙、溴化锂和三异丙醇胺3种组分设计新型低温早强剂,研究5℃下低温早强剂的早强性能及其对混凝土综合性的影响,并探讨其早强作用机理.结果表明:掺低温早强剂C50混凝土,5℃养护1 d、3 d、7 d、28 d龄期下抗压强度较对比样分别提高57%、32%、23%和12%,混凝土各龄期强度已接近对比样在20℃下的强度.低温早强剂会使混凝土干缩略有增大,56 d前混凝土电通量增大0.7%～10.1%.5℃低温下,掺低温早强剂水泥水化生成新的含溴C-S-H凝胶和水化溴氧铝酸钙产物,孔隙或凝胶产物表面有针棒状钙矾石、片状Ca(OH)_2晶体生成,产物微观结构更加致密,孔径细化,总孔隙率降低.     

矿渣硅酸盐水泥水化反应的理论模型与应用

提出了一种矿渣硅酸盐水泥水化反应的理论模型,考虑了矿渣成分、熟料成分、矿渣掺量、矿渣水化程度对其水化产物成分和微观结构的影响,可以定量地预测C-S-H凝胶的成分和浆体不同组份的相对比例.与普通硅酸盐水泥浆体相比较,矿渣硅酸盐水泥浆体最主要的差别是Ca(OH)2含量显著降低、C-S-H的钙硅比明显降低,同时孔隙率也不断增加.     

辅助胶凝材料对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土力学性能较差,无法广泛应用,在预先浸泡再生骨料的基础上,将辅助胶凝材料纳米硅溶胶（1%,3%, 5%）与粉煤灰（10%, 15%, 20%）复合掺入再生混凝土中制备了改性再生混凝土。通过抗压强度、劈裂抗拉强度、坍落度试验探究了辅助胶凝材料对再生混凝土综合使用性能的影响;并在微观层次上揭示了辅助胶凝材料对再生混凝土性能影响的作用机理。结果表明,两种材料复合掺入后的协同作用使再生混凝土的力学性能、工作性能得到了全面提升,经试验测得纳米硅溶胶与粉煤灰的最佳复掺量分别为3%, 15%,其90 d抗压强度和劈裂抗拉强度最多提升50.5%, 73.6%,坍落度保持在165 mm左右。微观表征显示复掺两种材料加快了水泥水化反应,降低了水泥浆体的钙硅比,并由此增加了C-S-H凝胶含量;絮凝状C-S-H凝胶紧密包裹着水化产物,填充了混凝土内部的孔隙和裂缝,优化了界面过渡区结构,再生混凝土的强度得到显著提升。     

纳米SiO和CaCO3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3％～5％.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

混凝土及其增强材料的应用与发展

从工程应用的角度对混凝土(高性能混凝土、活性微粉混凝土、低强混凝土、轻质混凝土、钢纤维混凝土、自密实混凝土、智能混凝土等)以及混凝土增强材料(非金属配筋、新型预应力钢筋等)近年的应用与发展进行了简要的阐述。     

对高强混凝土的特性及设计有关问题的研究

针对高强混凝土的特性，结合设计的经验，并参考有关资料，提出一些有关高强混凝土设计及施工问题的几点建议。     

水工常态混凝土施工抗压强度的几个计算问题

探讨了混凝土抗压强度保证率的计算原理,论述了混凝土配制强度的计算以及原规范混凝土强度的设计标号与新规范混凝土设计强度标准值的换算,提出了混凝土施工抗压强度质量评定方法及控制措施。     

高性能材料在结构工程中发展与应用

对混凝土(高性能混凝土、活性细粉混凝土、低强混凝土、轻骨料混凝土、钢纤维混凝土、自密实混凝土、机敏混凝土等)以及混凝土增强材料(纤维筋、预应力钢棒等)近年的发展与应用，作了论述。     

桩基水下混凝土灌注施工中导管上浮问题的探讨

借助有关数学模型,分析了水下砼灌注过程中导管的受力状况,并对导致导管上浮的原因进行了讨论．     

再生混凝土性能的研究与开发

旧建筑物拆下来的废料中废混凝土约占34％，目前还没有得到利用，不仅带来环境的污染，又造成资源的浪费。为此。本文对废混凝土破碎物代替粗骨料配制的再生混凝土性能进行了研究。研究表明，用废混凝土培植的再生混凝土拌合物粘聚性，保水性好，流动性可满足施工要求。建筑物中低强度混凝土可用再生混凝土代替，并能取得较好的环境经济和社会效益。     

建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

为探讨建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响,笔者从建筑施工过程中混凝土易发生裂缝的部位和原因进行了分析,认为材料因素是造成混凝土早期裂缝的主要原因,如水泥、骨料的质量、粉煤灰、碱骨料反应、水灰比、坍落度等因素,并针对以上原因提出了相应的预防措施,以保障建筑行业的健康发展和建筑物的质量安全.     

水泥混凝土路面施工应注意的问题

水泥混土路面施工的核心环节是混凝土的拌和与摊铺。论述了水泥混凝土拌和与摊铺的相关技术,指出了施工中应注意的问题。     

早龄期磨细矿渣混凝土回弹法专用测强曲线的建立

对42组早龄期磨细矿渣混凝土(7d～14d)立方体试件进行了回弹测试和强度试验。在上述试验的基础之上,选取合适的数学模型,经回归分析建立了早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线,曲线表明矿渣混凝土的表面回弹值与其抗压强度之间有着较好的相关性,而且曲线的精度符合回弹法规程中的要求。经工程实践验证了该曲线的测试精度,建议可作为郑州市早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线。     

C80高性能混凝土工作特性及其在地下工程中的应用

为解决C 80高强混凝土在地下洞库工程被复,尤其是拱顶被复结构的快速浇筑问题,在对特殊部位混凝土所需要施工特性进行分析的基础上,通过配比试验对C 80高性能混凝土的工作特性进行了研究,取得了满足工程设计和施工工艺要求的C 80混凝土配合比,并在某大型地下厂房工程中得到了应用。研究表明,C 80混凝土优异的工作性能是保证地下洞库工程拱顶被复混凝土施工质量的关键,优质的活性细掺合料对于优化C 80高性能混凝土的工作性能、降低水化热、防止裂缝发生、提高耐久性及力学性能发挥着重要作用。