干湿循环作用下水泥乳化沥青砂浆质量变化与体积稳定性

为了了解服役过程中环境湿度变化对水泥乳化沥青(CA)砂浆体积稳定性及质量变化的影响,测试了CA砂浆干湿循环作用下质量与体积随时间的变化,并借助扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析及核磁共振等测试手段,以揭示其变化机理。结果表明:长期处于干燥或水中的CA砂浆,早期体积收缩或膨胀较大,200 d后趋于稳定。干湿循环下,质量与体积变化可分3个阶段,300 d后趋向稳定;浸水状态或干燥状态下的体积,均先随循环次数的增加而收缩,140 d后,再随循环次数的增加而增大,280 d后,变形规律与干燥环境的相对湿度相关。未水化水泥的持续水化、氢氧化钙溶析以及碳化等因素的综合作用是CA砂浆在干湿循环过程中质量与体积呈3阶段变化的原因。     

蒸养混凝土的表层伤损效应

通过试验研究蒸养混凝土的毛细吸水性和氯离子扩散性能,分析蒸养混凝土表层与内部微观结构特征的差异,探讨了蒸养混凝土的表层伤损效应及其机理.结果表明：相对于标养混凝土,蒸养混凝土表层位置处（由表及里约10mm范围）的毛细吸水性及氯离子扩散速率均基本较大;蒸养过程会对混凝土表层微观结构造成显著的伤损,且这种伤损主要集中在混凝土由表及里约10mm范围;蒸养混凝土表层区较大的温度梯度及肿胀变形是蒸养混凝土产生表层伤损效应的根本原因;粉煤灰和矿渣掺入可在一定程度上降低蒸养作用对混凝土表层造成的伤损程度,有效提高蒸养混凝土抵抗水及氯离子迁移的能力.     

绿色自密实混凝土理论和实验研究

探讨了绿色自密实混凝土的内涵,并提出了采用CO2排放指数、价格指数、耐久性指数、原生资源消耗指数及由此4个子参数加权得到的绿色度综合指数的绿色自密实混凝土的简单评价方法;进一步通过16组不同组成和配比的自密实混凝土试验,分析了上述绿色自密实混凝土评价方法的有效性,给出了绿色自密实混凝土的可行制备技术途径建议。     

CRTS I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆搅拌动力学

测定了中国铁路轨道系统(CRTS)I型板式无砟轨道水泥乳化沥青(CA)砂浆搅拌功率随时问变化曲线--搅拌功率曲线,并对搅拌功率进行了微分求导及波动分析.结果表明:依据搅拌功率曲线特征,CA砂浆的搅拌过程可分为液相均匀、干料球形成、干料球分散、干料球浸润、干料球破碎、悬浮液均匀6个阶段;依据搅拌功率波动曲线特征,CA砂浆的搅拌过程可分为液相均匀、干料球均匀和悬浮液均匀3个区域.CA砂浆搅拌动力学可为其搅拌工艺的选择提供重要的依据.     

不同性质颗粒对超高强水泥基材料的增强效应研究

试验调查了不同性质颗粒(粉煤灰、硅粉颗粒、橡胶颗粒、铁粉颗粒)对超高强水泥基材料的增强效应,结合微观结构分析探讨了相应的增强机理,提出了超高强水泥基颗粒增强材料微细观结构的物理模型.结果表明,不同性质的颗粒对水泥基材料的增强效应显著不同,采用活性矿物质颗粒和铁粉颗粒是提高超高强水泥基材料强度的有效途径,采用抗拉性能和变形性好的橡胶颗粒有利于提高超高强水泥基材料的韧性.     

再生橡胶颗粒对自流平砂浆力学性能影响的试验研究

分别研究了再生橡胶颗粒掺量、颗粒粒径及乳化沥青复合对自流平砂浆力学强度、折压比等力学性能参数的影响规律;提出了再生橡胶颗粒在水泥基材料体系中的三大作用效应,并分析了相应的影响机理。结果表明,再生橡胶颗粒掺量、颗粒粒径对自流平砂浆的抗折强度、抗压强度以及折压比存在较为显著的影响,当橡胶颗粒等量取代骨料体积15%时,体系的折压比达到最大,且橡胶颗粒与乳化沥青复掺后可进一步显著提高试件的折压比;与普通振捣密实成型砂浆体系相比,橡胶颗粒对自流平砂浆力学强度的影响未有明显的不同。     

蒸养混凝土的毛细吸水特性研究

采用ISAT(initial surface absorption test)方法,试验研究了蒸养混凝土的毛细吸水特性,调查了胶凝材料组成、养护条件以及蒸养工艺对蒸养混凝土毛细吸附系数的影响,并探索了相应影响机制及降低蒸养混凝土毛细吸水性的技术途径.结果表明:相对于标养条件,蒸养混凝土由表及里不同位置呈现更大的毛细吸水梯度;混凝土暴露表层的蒸养效应是导致其毛细吸水梯度增大的主要原因;采用粉煤灰、矿渣及硅灰复掺技术、对蒸养后的混凝土进行后续水养以及在蒸养过程中对暴露表层进行保湿覆盖处理均能减少蒸养混凝土的毛细吸附系数,降低蒸养混凝土由表及里的毛细吸水梯度.     

透水混凝土对城市雨水径流中污染物净化原理的研究进展

透水混凝土是一种不含或含有少量细集料、具有较大连通孔隙体积分数的混凝土,目前已广泛应用于轻型路面、停车场、广场、人行道、中央隔离带和公路路肩等。透水混凝土对于城市路面排水、缓解城市热岛效应、吸收车辆噪音等具有积极作用,并可将道路表面雨水径流进行收集、过滤处理后渗入土壤,从而有效补充地下水,实现雨水的再利用。由于透水混凝土特殊的结构形式,其在净化雨水径流污染物中表现出了良好的性能和潜力。透水混凝土中的组成成分本身就对雨水径流中污染物具有一定的吸附作用,近年来研究者们除了研究其本身组成成分对雨水径流中污染物的去除机理之外,还致力于探索提高透水混凝土去除雨水径流中污染物效果的方法及其原理,并取得了丰硕的成果。目前可提高透水混凝土去除雨水径流中污染物性能的途径有:(1)在透水混凝土中掺入粉煤灰、膨润土、硅藻土代替部分胶凝材料;(2)利用沸石、陶粒替代透水混凝土中的部分粗骨料;(3)通过涂覆、掺入等方式将光触媒材料引入到透水混凝土中;(4)通过微生物培养的方式使透水混凝土表面形成一层可去除污染物的生物膜等。其中,在透水混凝土中光触媒材料的光催化作用主要是降解雨水径流中的有机物;生物膜主要是去除雨水径流中的有机物以及氮类污染物。针对上述介绍的各种方法,本文分别归纳了有关透水混凝土的基本组成材料、掺入其中的掺合料、改性骨料以及光触媒材料和生物膜对雨水径流中不溶的悬浮颗粒、氮、磷、部分重金属离子、有机物等污染物的去除效果及原理的研究进展。同时本文也对未来透水混凝土净化雨水径流中污染物的研究和发展方向进行了展望:将掺合料、改性骨料、光触媒材料和生物膜引入到透水混凝土中可能会对透水混凝土本身的性能产生一定的不良影响;光触媒材料和生物膜的引入成本相对较高,且是否会对环境造成其他方面的影响尚不明确;透水混凝土长时间吸附污染物会造成其孔隙堵塞,从而影响其去除污染物性能,这些问题仍需要进一步的研究。     

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土力学性能

研究了在蒸汽养护和标准养护条件下掺粉煤灰－矿渣复合超细粉蒸养混凝土的力学性能，试验结果表明：粉煤灰－矿渣复合超细粉的掺入改善了蒸养混凝土的力学性能，并使蒸养混凝土具有较大的后期强度增长度，与空白对比组的混凝土相比，粉煤灰－矿渣复合超细粉混凝土的干缩显著降低。     

热养护条件下活性矿物质粉末的强度效应

研究了热养护条件下粉煤灰（FA）、矿渣（PS）以及硅粉（SF）这3种活性矿物质粉末在低水胶比水泥基复合材料中的强度效应,并对影响活性矿物质粉末强度效应的主要因素进行了分析.结果表明：在热养护条件下,FA,PS和SF的单位增强因子随各自掺量的增加以不同的规律而变化;FA在热养护条件下的强度效应与其标准养护条件下的结果存在显著差异;低水胶比更有利于发挥活性矿物质粉末的强度效应;其强度效应可分为密实增强效应和减水增强效应两部分,且前者大于后者.