抗分散透水性混凝土性能研究

对透水混凝土的水泥浆进行改性,得出耐离析、高流动性能的透水混凝土。通过室内研究系统研究了灰骨比、水灰比、骨料级配对透水混凝土强度、密度、孔隙率、渗透性的影响规律。试验结果表明:抗分散剂可有效解决水泥浆下沉及离析的问题;抗分散透水混凝土的灰骨比对混凝土的性能有显著影响,水灰比的影响较小;集料级配对混凝土的强度及孔隙率具有一定的影响。基于上述试验,得出适用于现场施工的透水混凝土配合比,通过现场试验验证了振动沉管法施工透水性混凝土桩的可行性,并验证了透水性混凝土桩具有较高承载力。     

混凝土透水砖的研制

采用正交试验方法配制混凝土透水砖,以混凝土的抗压强度、透水系数、连通孔隙率为指标,分析了骨料粒径、水灰比、骨胶比等因素在不同水平下对透水性混凝土性能的影响.试验表明,试验结果与理论分析结果有良好的一致性,可为透水性混凝土的配合比设计提供方向及定量分析方法,试验找出了在一定条件下混凝土透水砖的最优配比方案.     

改善透水混凝土性能方法的试验研究

为了改善透水混凝土的性能,采用单因素试验方法,研究了成型方法、水灰比、骨灰比、骨料粒径及聚合物等对透水混凝土主要性能的影响。结果表明：适当的成型方法和参数能使透水混凝土获得较好的性能指标;骨灰比、骨料粒径是影响透水混凝土抗压强度的关键因素,水灰比的变化对透水混凝土的抗压强度影响不大,对透水系数影响较大;聚合物的掺入能够改善透水混凝土的性能。     

透水性混凝土桩减压减震耦合抗震机理研究

透水性混凝土桩兼具散体桩和刚性桩的优点,特别适用于地基抗震。为研究其抗震机理,对地震过程中地基的加速度响应和超静孔隙水压力的长消规律等进行了数值模拟,并与碎石桩、素混凝土桩等的动力行为进行了比较分析。研究发现:透水性混凝土桩复合地基表面加速度放大系数明显小于碎石桩和素混凝土桩复合地基,而且其卓越周期仅为碎石桩和素混凝土桩复合地基的1／2,更有利于抑制上部建筑共振的发生;透水性混凝土桩除具有显著的减震效应外,还具有明显的减压效应,其高透水性使地震引起的超静孔隙水压力能快速消散,抑制了地基液化的发生。透水性混凝土桩的减压减震耦合效应还能有效协调地震期间土体的变形。     

骨料对透水混凝土性能的影响

试验研究了骨料品种、骨料粒径对透水混凝土主要性能的影响。试验结果表明：在相同骨料粒径的情况下,由碎石骨料配置的透水混凝土总孔隙率和透水系数明显大于卵石骨料配置的透水混凝土,碎石的强度变化幅度比卵石的变化幅度明显;随着骨料粒径的增大两种骨料配置的透水混凝土的孔隙率、透水系数均有所增大,在同一配合比情况下,随着骨料粒径的增大透水混凝土的强度呈非线性变化,且存在最佳粒径尺寸。     

水泥混凝土在耐久性路面中的应用

研究通过自行配制的防裂高效减水剂改善路面水泥混凝土的力学性能、细观结构、收缩性能以及耐磨性能,以提高水泥混凝土路面的使用质量和寿命,并以铺筑试验路检测数据检验实际效果,为在特殊路段使用水泥混凝土路面提供广阔的应用前景.     

湿热地区生物炭透水混凝土的热湿性能

透水混凝土因丰富的孔隙结构而具有良好的渗透和调湿性能,不仅能渗透降雨以减少地表径流,还能在内部截留一定的水分并通过水分蒸发降低表面温度。为提高透水混凝土的保水性以延长其降温效果,利用农业废弃物制成生物炭作为保水填料,并按照一定质量比取代水泥,制备出生物炭透水混凝土,分析生物炭对透水混凝土力学性能的影响,进而在最佳取代率下探讨生物炭对透水混凝土的热物参数和吸水蒸发降温性能的影响。结果表明：当生物炭取代率小于5.0%时,研磨后的超细炭颗粒可以充分发挥填充和内固化效应,有效提高透水混凝土的力学性能;生物炭的掺入对其发射率影响并不显著,但降低了反射率和导热系数;生物炭具有较高的比表面积和丰富的孔隙,添加到透水混凝土后能显著提高其毛细吸水能力和保水能力,而额外吸收的水分能有效降低其表面温度3~6 ℃,维持14~18 h的蒸发冷却效果。     

新型水工混凝土表面强化材料的试验与研究

通过对混凝土表面强化材料的试验研究，针对我省水工混凝土破坏的特点，开发研制了新型混凝土表面强化材料，提出了以表面防护代替整体防护的技术思想，既节省了工程造价，又提高了混凝土的表面强度及抗磨性。     

沥青混合料的长期抗滑性能评价指标

针对中国行业规范和标准缺乏对沥青路面使用过程中的抗滑性能评估问题,在自行开发“温控轮式加速磨光系统”的基础上,提出一种基于差异磨耗原理的沥青混合料长期抗滑性能的评价指标,并利用不同岩性集料矿物含量、磨光值、表面纹理的差异,进行粗细集料不同掺配比例的SMA沥青混合料配合比优化设计. 结果表明:SMA沥青路面的长期抗滑性能有较大幅度提高,提高幅度可达5 BPN. 对优质集料匮乏地区,利用高磨光值和低磨光值粗集料进行掺配,不仅可以降低工程造价,而且可以显著提高沥青路面的长期抗滑性能.     

路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究

透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。     

聚丙烯纤维混凝土早期塑性开裂特征及分形评价

目的研究了聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,为改善混凝土塑性开裂提供理论依据.方法采用平板约束法,研究不同掺量、不同长度的聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,并应用分形理论,计算了聚丙烯纤维混凝土塑性开裂的分形维数.结果聚丙烯纤维的掺入阻碍了裂缝的产生和发展,且随着体积掺量的增加、长度的增长阻裂效果增强;裂缝分形维数的发展随着纤维掺量的增加、长度的增长而减缓,裂缝复杂化程度减缓.结论聚丙烯纤维能有效地延缓裂缝的产生和发展;应用分形理论分析评价混凝土早期塑性开裂特征是十分有效的.     

复杂侵蚀环境下透水混凝土耐久性能试验研究

为适应海绵城市建设对高耐久性透水混凝土的需求,配置了低品质活性矿物掺合料透水混凝土和聚丙烯仿钢纤维（PPTF）透水混凝土两个系列。前期已进行了基本性能研究,在此基础上,继续开展复杂多因素侵蚀环境下耐久性能研究。试验采用侵蚀溶液全浸泡方式,共持续300 d,宏观上测试了抗压强度和抗折强度随侵蚀时间的劣化规律,微观上用SEM观测了胶结层的微观结构、用EDS观测了胶结层的化学组成。复杂侵蚀环境下,透水混凝土微观结构变化规律与其宏观力学性能变化规律基本相符。综合基本性能和耐久性能,择优推荐复掺低品质硅灰和低品质粉煤灰透水混凝土和掺3 kg/m³锯齿形PPTF透水混凝土。这两种透水混凝土基本性能均满足城市既有住区道路、人行道、城市广场、体育场、户外停车场、园林景观道路等轻交通路面的使用要求,同时,又表现出了良好的耐久性能。     

混凝土断裂面的复型重构及其分形特征的评价

用高强石膏直接在混凝土断裂试件表面复型的方法，短时间内即可准确获得相应三维形貌的断裂表面，经高精度的分割和无破损直接接触测试，确定了多组试件相应的混凝土断裂表面的分形维数，根据分形理论，分析评价了混凝土断裂表面的分形特征．研究表明，混凝土断裂表面具有很好的自相似特征，可以用分形几何理论和方法指导其分形特征的测试和评价，石膏复型方法具有快速取样，便于高精度分割和无破损直接测试，避免了小岛法加工难度大，失误无法弥补的缺点，也避免了激光法言区对重构断面精度的影响，测试精度高，接触式测试误差只有0．002mm，同时，可以直接统计计算出断裂面的真实面积，为探索混凝土断裂面分形特征与断裂行为之间的内在规律，为建立相关的数学模型提供了重要的依据．     

影响碾压混凝土路面表面质量的因素分析

研制了大型室内碾压混凝土路面摊摊成型试验设备，采用正交试验法，在室内进行了反复的、大量的碾压混凝土路面实际摊捕试验，研究了摊铺机工作装置的机械参数和碾压混凝土配合比参数对碾压混凝土成型路面表面质量的影响规律，得出了有意义的结论。     

防堵塞型透水制品的制备与性能研究

为改善路面透水性能,聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料,通过控制变量法,分别探讨砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响;并进行了堵塞的模拟实验,基于图像分析透水混凝土的孔径大小,通过观察混凝土的微观结构分析其性能变化规律。实验结果表明,在粒径相同的情况下,随着环氧树脂掺量的增加,环氧树脂透水混凝土的抗压强度逐渐提高,而透水系数逐渐下降;环氧树脂透水混凝土抗压强度会随着较大粒径颗粒复掺含量的增大呈现先增加后下降的趋势,而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15~0.3 mm,环氧树脂掺量为骨料质量的5%时,制品的平均孔隙率为14%,平均等效直径为214 μm;当粒径为0.15~0.3 mm和0.3~0.6 mm的骨料复掺比例为1：1时,综合效果较好,抗压强度达41.7 MPa,透水系数为1.7 mm/s,制品堵塞4次循环后,透水衰减系数小于20%,防堵塞性能良好。     

钢纤维超吸水聚合物混凝土抗冲耐磨性能试验研究

针对高速含砂水流对水工混凝土建筑物的冲磨、空蚀破坏的问题,利用钢纤维增韧阻裂和超吸水聚合物自养护的作用,通过正交试验的方法,以标养和干养条件下28d混凝土抗压强度为考核指标,确定优选组,并与基准组混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲磨性能进行比较．试验结果表明,在干养条件下复掺钢纤维、超吸水聚合物能有效提高混凝土的抗劈裂和抗冲耐磨性能．     

Evaluation method of cracking resistance of lightweight aggregate concrete

The cracking behavior of lightweight aggregate concrete（LWAC） was investigated by mechanical analysis, SEM and cracking-resistant test where a shrinkage-restrained ring with a clapboard was used. The relationship between the ceramsite type and the cracking resistance of LWAC was built up and compared with that of normal-weight coarse aggregate concrete（NWAC）. A new method was proposed to evaluate the cracking resistance of concrete, where the concepts of cracking coefficient ζt（t） and the evaluation index Acr（t） were proposed, and the development of micro-cracks and damage accumulation were recognized. For the concrete with an ascending cracking coefficient curve, the larger Acr（t） is, the lower cracking resistance of concrete is. For the concrete with a descending cracking coefficient curve, the larger Acr（t） is, the stronger the cracking resistance of concrete is. The evaluation results show that in the case of that all the three types of coarse aggregates in concrete are pre-soaked for 24 h, NWAC has the lowest cracking resistance, followed by the LWAC with lower water absorption capacity ceramsite and the LWAC with higher water absorption capacity ceramsite has the strongest cracking resistance. The proposed method has obvious advantages over the cracking age method, because it can evaluate the cracking behavior of concrete even if the concrete has not an observable crack.     

道路混凝土抗盐冻性能的研究

为了配制抗盐冻的道路混凝土,自行配制内掺型抗盐冻外加剂(简称ASN),并参照CDF混凝土抗盐冻试验方法,研究掺入此外加剂混凝土的抗盐冻性能.结果表明,掺入ASN型抗盐冻外加剂后,普通混凝土剥蚀量降低了56%,相对动弹性模量损失率降低了68%;高性能混凝土剥蚀量降低了75%,相对动弹性模量损失率降低了42%.混凝土表面无明显剥蚀痕迹,经SEM观察,混凝土微观结构比较密实,没有明显的微裂缝出现.ASN型抗盐冻外加剂提高了道路混凝土的抗盐冻性能.     

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望

为拓展混凝土及预应力混凝土结构抗火的研究思路与方法,论述了普通钢筋、预应力筋、混凝土等结构材料的抗火性能,凝炼了混凝土及预应力混凝土结构构件的抗火性能,介绍了火灾后混凝土结构加固修复技术,指出了混凝土及预应力混凝土结构抗火研究中存在的一些问题,展望了其发展趋势.分析表明:混凝土高温爆裂临界温度随强度变化而变化,掺钢纤维或聚丙烯纤维可有效防止混凝土火灾下爆裂;合理考虑名义拉应力和混凝土强度影响的爆裂判别方法,可有效降低火灾下预应力结构混凝土爆裂风险;混凝土及预应力混凝土结构应满足火灾时不爆裂、火灾下不坍塌、火灾后可修复的抗火设计目标;火灾下防爆裂混凝土合理纤维掺量、混凝土及预应力结构构件高温爆裂机理及预测模型、活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂规律、RPC热-力耦合本构关系及其结构构件抗火性能、温度-荷载路径对结构构件高温性能的影响、高层混凝土结构和地下空间结构抗火性能等方面应予关注.