桥梁锚碇基础水化热仿真模拟

以宜昌某在建大桥大型隧道锚为工程背景,利用Midas有限元分析软件对水化热产生的温度场进行计算模拟,防止由于水化热过大产生温度裂缝。分析了不同胶凝材料用量、冷却水管不同布置方式对大体积混凝土水化热的影响,并提出临界厚度。建模分析结果表明,水泥用量降低会导致水化热减少,每方混凝土增减10 kg水泥用量,会使得水化热产生的温度增减1℃。通过布置冷却水管,能够有效降低水化热,降温效果比改变胶凝材料用量要好,是降低大体积混凝土水化热直接有效的方式。提出临界厚度的概念,混凝土浇筑厚度大于临界厚度时,需要采取人为措施来降低水化热;浇筑厚度小于临界厚度时,不布置冷却水管也能使内外温差控制在规范限值之内。     

PP-ECC梁抗弯性能试验研究

为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料（PP-ECC）梁与普通钢筋混凝土梁在弯曲荷载作用下力学性能的差异,通过四点弯曲加载,对PP-ECC梁的抗弯性能进行了试验探究. 对PP-ECC梁的弯曲破坏过程进行了阶段划分;基于计算假定和简化后的PP-ECC本构模型推导出PP-ECC梁各阶段的理论临界荷载;通过试验结果对计算模型进行验证,并对比相同配筋率下PP-ECC梁与普通钢筋混凝土梁在抗弯承载力、裂缝发展形态、跨中最大变形以及延性等方面的差异. 研究结果表明:受拉区PP-ECC材料开裂之后并不退出工作而是协同受拉钢筋参与全截面受力;使用简化本构模型计算的PP-ECC梁理论抗弯承载力计算模型精度达到0.83～1.17,具备较良好的精度;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多裂缝稳态发展,在达到80%极限承载力时,最大裂缝宽度小于0.2 mm;相同配筋率下,PP-ECC梁在每一加载级别的变形、跨中最大变形以及位移延性系数均高于普通钢筋混凝土梁（跨中最大变形和位移延性系数平均提高71.39%和42.84%）,并且随着配筋率的提高,跨中最大变形和位移延性系数下降;配筋率相同时,PP-ECC梁的极限抗弯承载力较普通钢筋混凝土梁平均提高6.09%.      

隧道二衬空洞复配水泥灌浆材料性能研究

为解决水泥基灌浆料早期强度不足，工作性能较差的技术难点，探究了复配水泥灌浆料的性能。结果表明:灌浆材料流动性与复配P·O42.5R水泥或复配P·O42.5水泥的掺量成反比，在相同掺量下，P·O42.5R水泥有更大的早期强度。通过在2种水泥中掺入不同替代率的硫铝酸盐水泥，发现:硫铝酸盐水泥不利于浆体流动，但有利于提高浆体容重和膨胀率，并且能明显地提高浆体早期强度，在复配水泥灌浆料中，应优先选用P·O42.5R水泥，硫铝酸盐水泥的适宜掺量宜为9 %。     

再生混凝土粗骨料的质量分级优选评价

为了克服再生骨料比选中主观、随意性等因素带来的误差,并确保对其质量作出科学合理选择,基于组合权重-可拓学理论,建立了混凝土再生粗骨料质量评价模型,根据《混凝土用再生骨料标准》确定评价指标体系和分类等级界限,利用层次分析法和熵权理论确定各指标的主、客观权重;依据可拓学理论求解不同等级下各个指标的样本关联度,然后结合组合权重法计算样本在不同等级下的关联函数值;按照数值越大越优原则进行质量等级评价,最后结合实例检验了评价方法的科学合理性. 研究结果表明:组合权重-可拓学理论综合评价法既能遵循规范单一因素法的评估步骤,还可以详细排序比较各项指标不同等级下的结果;通过实例计算出5组样本的质量等级分别为Ⅱ级、Ⅰ级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅰ级,这与前人模糊理论评估结果一致;3种权重方法不仅计算出7项再生粗骨料性能指标的具体权重值,而且也能体现出各指标的相对重要性. 通过对再生骨料的质量优选研究,可以为再生混凝土的工程应用提供理论参考.      

外掺丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能

以抗压强度修复率、裂缝修复率、电化学阻抗谱（EIS）为表征手段，对不同龄期、修复温度的水泥砂浆试件进行自修复性能试验，同时，结合SEM （scanning electronic microscope）探究了丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能及微观机理. 试验结果表明:早龄期时丙烯酸镁修复体系对砂浆试件抗压强度修复及表观修复效果不明显，随着龄期增长，抗压强度修复效果逐渐显著，且7 d龄期试件表观裂缝修复率达100.0%；中高温有利于丙烯酸镁修复体系的自修复效果，但40 ℃ 以上提高温度对修复效果提升不再明显；电化学阻抗谱测试表明，28 d龄期时试验组的等效电路参数全面优于对照组；高龄期下丙烯酸镁修复体系的修复效果显著优于水泥基材料水化反应带来的修复效果.      

基于正交设计的水泥基注浆材料配比试验研究

应用正交设计方法,以水料比、硫铝酸盐水泥掺量、硅灰掺量定为3个因素,每个因素设置了3个影响水平,按照正交表共计设计9组配比方案,并经由试验得到不同配比下注浆材料的出机流动度、90 min流动度、12 h抗压强度、1 d抗压强度、28 d抗压强度。采用极差分析,确定各影响因素敏感性,绘制直观分析图反映各因素对注浆材料流动度、抗压强度的影响,分析了各因素对注浆材料性能的影响规律。试验结果表明:当水料比为0.19,硫铝酸盐水泥掺量为13%,硅灰掺量为7%时水泥基注浆材料浆体出机流动度为385 mm,90 min流动度为350 mm,12 h抗压强度为4.8 MPa,1 d抗压强度为23.3 MPa,28 d抗压强度为86.9 MPa,均满足技术要求。     

早强剂和增稠剂对水泥基灌浆材料性能的影响研究

为研究早强剂和增稠剂对水泥基灌浆料性能的影响，对两种外加剂不同掺量的灌浆料作配比试验。研究了两种外加剂对其工作性能、力学性能等的影响；探讨了满足技术要求的合理掺量和最佳掺量。试验证明，化学外加剂对灌浆料性能起着重要作用。