基于GM（1，1）-Markov模型盐雾侵蚀对纤维混凝土耐久性能的影响

以玄武岩-聚乙烯醇（PVA）纤维体积分数为变化参数,对纤维混凝土进行室内盐雾侵蚀加速试验,通过抗压耐蚀系数K_f、相对质量评价参数ξ₁、相对动弹性模量评价参数ξ₂以及扫描电镜（SEM）照片,分别从宏观、微观层面对纤维混凝土耐久性损伤劣化进行评价分析,并基于GM（1,1）-Markov模型对其寿命进行预测.结果表明：在盐雾环境下,纤维混凝土的K_f先上升后下降,ξ₁波动性较大,ξ₂可作为评价纤维混凝土损伤劣化的决定性因素;GM（1,1）-Markov模型与实测数据吻合较好,纤维混凝土的最佳玄武岩、PVA纤维体积分数分别为0.10%、0.05%,其在盐雾环境下的服役时间最长,达到680 d.     

纳米改性再生骨料混凝土破坏机理研究

对再生骨料混凝土(RAC)进行了裂纹演变规律和不同掺量的纳米硅溶胶、纳米碳酸钙改性试验研究.采用高速摄像仪实时观测了不同水灰比(mW/mC=0.4,0.5和0.6)和不同再生骨料替代率下再生骨料混凝土试块单轴受压加载过程中的裂纹开展信息,对不同纳米材料改性的RAC进行了扫描电镜和压汞测试,并对其界面过渡区的微观形貌和孔结构进行了对比分析.结果表明:RAC的受压破坏大多为新老界面过渡区破坏,裂纹往往最先由此处开展,具体开裂位置取决于新老砂浆的相对强度;裂纹围绕再生骨料周边逐步向四周扩展和贯通,最终导致试块纵向劈裂破坏;纳米硅溶胶能够很好地改善RAC界面过渡区微观结构,提高RAC抗压强度,而纳米碳酸钙难以进入RAC的界面过渡区,很难有效改善界面孔结构,因此未能明显提高RAC抗压强度.     

固废基低钙固碳水泥熟料组成设计及烧成过程

以城市垃圾焚烧飞灰（MSWIFA）和焚烧底灰（BA）为原料,成功制备了一种以β型硅酸二钙（β-C₂S）为主的低钙固碳水泥熟料.结果表明：熟料在1 150~1 250 ℃之间均可被烧结,且实际所需的n（Ca）/n（Si）值要高于理论设计值,即n（Ca）/n（Si）>2.6,否则容易过烧且易形成钙铝黄长石,不利于水泥强度的发展;n（Ca）/n（Si）值对水泥早期抗压强度和碳化程度的影响较大,总体来说抗压强度随着n（Ca）/n（Si）值的增加呈递减趋势,n（Ca）/n（Si）=2.8~3.2时水泥碳化养护2 d的抗压强度基本维持在50 MPa以上,甚至高达72 MPa;当n（Ca）/n（Si）值升至3.3~3.7时,水泥的抗压强度降至25~30 MPa,CaCO₃生成量基本维持在12.00%左右;关于熟料各矿物的水化及碳化作用对其强度的贡献还需要进一步探究.     

纳米SiO2对混凝土性能影响的研究进展

混凝土是土木工程中使用最为广泛的材料之一，当今普通混凝土已无法完全满足超限建筑业的需求，因此高性能纳米SiO₂改性混凝土应运而生。为更好地了解纳米SiO₂改性混凝土的各项性能，对其和易性、凝结时间、抗压强度和抗氯离子渗透性的研究进行了回顾和总结。相关研究表明：在混凝土中添加适量纳米SiO₂，可有效提高混凝土的抗压强度，且对早期抗压强度的影响大于后期的影响，但纳米SiO₂含量过高会使混凝土的抗压强度下降；适量的纳米SiO₂，还可以有效填充混凝土中的孔隙，改善其微观结构，提高混凝土的抗氯离子渗透性；然而，混凝土中掺入纳米SiO₂，会缩短其初凝时间和终凝时间，同时也会大幅影响混凝土的和易性，使之不利于长距离输送，增加施工难度。     

基于PSO-BPNN模型的氯氧镁水泥混凝土耐水性预测

为快速准确地获得具有优异耐水性氯氧镁水泥混凝土（MOCC）的配合比,设计了拓扑结构为4-10-2的粒子群优化（PSO）算法-反向传播（BP）神经网络（PSO-BPNN）模型.该模型的输入层参数为n（MgO）/n（MgCl₂）、粉煤灰掺量、磷酸掺量和磷肥掺量,输出层参数为MOCC的抗压强度和软化系数;模型数据集为144组,其中训练集数据为100组,验证集数据为22组,测试集数据为22组.结果表明：PSO-BPNN模型在MOCC抗压强度预测中的评价参数——决定系数R²=0.99、平均绝对误差S_MAE=0.52、平均绝对误差百分比S_MAPE=1.11、均方根误差S_RMSE=0.73;其在软化系数预测中的评价参数——R²=0.99、S_MAE=0.44、S_MAPE=1.29、S_RMSE=0.62;与BP神经网络（BPNN）模型相比,PSO-BPNN模型具有更强的双参数预测能力,可用于MOCC配合比的正向设计和反向指导.     

冻融与氯盐侵蚀耦合作用下GO-RAC的耐久性能

通过混凝土抗冻性快冻法试验，研究了氧化石墨烯再生粗骨料混凝土（GO-RAC）在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性能，测试分析了GO-RAC的相对动弹性模量、质量损失率、抗压强度及氯离子侵蚀情况.结果表明：冻融循环与氯盐侵蚀的耦合作用加速了再生粗骨料混凝土（RAC）的劣化损伤，经历72次冻融循环后不同GO掺量GO-RAC的相对动弹性模量均降至其初始值的60%以下，宏观劣化程度较普通RAC有不同程度的降低；由于耦合初期侵蚀产物的填充致密效应，GO-RAC的抗压强度呈现先增大后减小的趋势；GO-RAC在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的Cl⁻分布符合Fick第二定律，表面的Cl⁻质量比随着耦合次数的增加呈指数形式增大，扩散系数随着耦合次数的增加先减小后增大.     

纳米TiO2分散性对水泥水化和性能的影响

采用磁力搅拌+超声波分散+聚羧酸高效减水剂方法来提高纳米TiO₂（NT）在水泥净浆中的分散性与稳定性,研究了不同掺量NT对水泥净浆力学性能的影响,通过水化热、热重-差示扫描量热（TG-DSC）分析、压汞（MIP）等测试方法,研究NT对水泥水化性能的影响机理.结果表明：采取磁力搅拌20 min、超声波分散15 min、再磁力搅拌15 min,并辅以聚羧酸高效减水剂,可制得分散稳定的NT悬浮液;当NT掺量为2.0%时,水泥净浆的抗压强度最大,且在相同掺量下,使用悬浮液法制备的水泥净浆力学性能高于干混法;NT可显著缩短水泥水化的诱导期,提高水泥早期水化放热速率,改变CH的结晶度及取向,并优化硬化水泥净浆内部的孔隙结构,提高其力学性能.     

纳米SiO2改性再生粗骨料混凝土改性机理及力学性能研究

以纳米SiO₂分散液浸泡法改性再生粗骨料，通过宏观力学和微观结构分析，揭示了纳米SiO₂改性再生粗骨料的机理，研究了纳米SiO₂分散液浓度、浸泡时间对再生粗骨料混凝土强度的影响规律。试验结果表明：随着纳米SiO₂分散液浓度与浸泡时间的增加，再生粗骨料(RCA)吸水率与压碎值显著下降。最终得到的最优改性条件为2%纳米SiO₂分散液浓度和浸泡时间48 h，在此条件下再生粗骨料混凝土的28 d抗压强度较未改性再生粗骨料混凝土(RAC)提升了31.8%，达到天然粗骨料混凝土的87.8%；弹性模量提升了43.7%，达到天然粗骨料混凝土(NAC)的93%；抗折强度较天然粗骨料混凝土高出5.7%，当纳米SiO₂分散液浓度超过2%且浸泡时间多于48 h，会因纳米粒子聚集对改性效果产生负面影响。最终通过扫描电子显微镜(SEM)成像与差热-热重分析(DSC)证实了纳米SiO₂改性再生粗骨料混凝土性能提升的机理。     

赤泥-粉煤灰稳定煤矸石基层强度特性及机理

以赤泥、粉煤灰、脱硫石膏及一种碱性固体废弃物外加剂为胶凝材料,煤矸石为骨料,制备得到环境友好型全工业固废路面基层混合料（RFDC）.研究了4个龄期（7、28、56、90 d）下,不同粉煤灰掺量RFDC无侧限抗压强度（f_UCS）和劈裂抗拉强度（f_STS）的发展规律,分析了抗压试件和劈裂抗拉试件的破坏形态,探讨了固废胶凝材料中3种氧化物摩尔比与RFDC 7 d f_UCS的相关性,揭示了RFDC的强度形成机理.结果表明：当粉煤灰掺量为15%时,RFDC的力学性能最佳,抗压试件为典型的中心抗压破坏,劈裂抗拉试件为煤矸石粗集料破坏;固废胶凝材料的n（CaO）/［n（SiO₂）+n（Al₂O₃）］值与RFDC 7 d f_UCS的相关性最高;钙矾石（AFt）、水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）凝胶及沸石类物质等水化产物是RFDC强度的主要来源.     

钢纤维再生混凝土的直剪力学性能

为研究直剪作用下钢纤维再生混凝土（SFRAC）的破坏机理,以试件尺寸、再生骨料取代率、钢纤维体积分数V_f为变化参数,设计了138个试件,并对其进行了直剪试验,得到了试件的直剪荷载-位移全过程曲线,分析了不同变化参数对SFRAC峰值剪力、抗压强度等直剪力学性能的影响规律,给出了不同试件尺寸下SFRAC峰值剪力的换算系数,提出了SFRAC抗剪强度公式.结果表明：随着试件尺寸的增大,SFRAC峰值剪力逐渐增大;随着再生骨料取代率的增加,V_f=0%的试件峰值剪力先增大后减小,V_f=1.0%的试件峰值剪力减小;钢纤维对再生混凝土抗剪能力提高幅度较大,对抗压强度提高幅度较小;提出的抗剪强度公式计算值与试验值吻合良好.