Abstract:

利用凝结时间、抗压强度等测试，系统评价了水化硅酸钙（C-S-H）晶种与硫酸铝（AS）对硅酸盐-硫铝酸盐复合胶凝体系（PC-CSA）凝结硬化性能的影响，并通过水化进程、水化产物和微观结构分析探究其内在作用机理.结果表明：C-S-H晶种与AS均能显著缩短PC-CSA的凝结时间；复掺C-S-H晶种与AS显著促进了PC-CSA中硅相矿物的水化，提高了微观结构的致密性，提升了PC-CSA的抗压强度；当单掺AS时，PC-CSA中水化产物C-S-H的成核与长大过程均受抑制，而C-S-H晶种的加入通过提供成核位点，减缓了对水化产物C-S-H成核过程的抑制效果，促进了硅相矿物的反应，有助于解决喷射混凝土速凝与早强不协调的问题.

Abstract:

以异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）和丙烯酸（AA）为原料，合成了具有不同分子结构的聚羧酸系减水剂（PCEs），通过对掺加PCEs水泥浆体的流动度、屈服应力、塑性黏度以及PCEs在水泥颗粒表面吸附量的分析，研究了PCEs分子结构对水泥浆体黏度的影响及机理.结果表明，TPEG的摩尔质量为2 000 g/mol、酸醚比为4.0、链转移剂用量为0.4%、单体为AA、重均分子量为49 600 g/mol中等侧链长度的PCEs可降低水泥浆体的黏度，且其在水泥颗粒表面具有适宜的吸附量.

Abstract:

为了研究粉煤灰（FA）水泥砂浆早期断裂性能，采用粉煤灰内掺替代水泥，制作了水泥砂浆切口梁，对1~3 d龄期下的试件进行了三点弯曲试验和抗压强度试验. 试验过程中采用数字图像相关技术监测试件应变和位移，采用声发射技术记录试件内部损伤过程. 结果表明：FA导致水泥砂浆早期断裂性能、抗压性能、抗裂缝扩展能力和抗断裂能力降低，断裂过程区及内部损伤范围显著缩小；FA掺量越大，龄期越早，断裂参数降幅越显著，裂缝扩展越快；断裂参数与抗压强度之间存在线性关系.

Abstract:

为了研究高温和应变率对超高性能混凝土（UHPC） 劈裂抗拉性能的影响，对不同温度（20、105、200、300、400 ℃）作用后UHPC的质量损失率、抗压强度、弹性模量、静态和动态（应变率为1.8~6.8 s^-1）劈裂抗拉强度进行了测试. 结果表明：以2~10 ℃/min的加热速率升温至400 ℃后，所有试件均在保温期间发生爆裂性剥落；UHPC的抗压强度、弹性模量、静态劈裂抗拉强度均随温度增大而提高，300 ℃作用后比常温时分别提高了13.2%、19.1%和17.3%；动态劈裂抗拉强度和耗散能均具有明显的应变率效应，当应变率从1.8~2.2 s^-1增加到6.3~6.8 s^-1时，20~300 ℃作用后的UHPC动态劈裂抗拉强度和耗散能分别提高了69.1%~74.1%和146.7%~177.6%；高温作用后UHPC中C-S-H表面的吸附水、孔隙内自由水和凝胶结合水先后分解，增大了试件的质量损失率；基体内高温和高压环境促进了水泥水化反应和硅灰火山灰反应，提升了UHPC的致密程度，增强了钢纤维的桥连作用；在冲击荷载作用下，基体开裂速度的加快和由钢纤维拔出所致基体摩擦效应的增强导致耗散能增大.

Abstract:

为了更好地利用透水混凝土的多孔特性，提出并设计了一种新型的流通法养护装置，旨在探索更适合透水混凝土的CO₂养护方法.通过试验探讨了养护时间这一关键参数，并且在固碳率、抗压强度和微观结构等方面与传统的静态养护方法（包括加压和常压养护）进行了对比.结果表明：流通法能够通过气流带走透水混凝土内部多余的水分，从而实现水分的均匀分布，同时还能减少预处理步骤并促进混凝土的碳酸化；流通法有效消除了试件内外的碳化不均匀，显著提升了混凝土的抗压强度.

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巴基斯坦巴沙大坝工程采用掺天然火山灰的碾压混凝土（RCC），为了快速推定RCC的1 a抗压强度，测试了不同温度下天然火山灰与水泥复合胶凝材料的表观活化能，并尝试采用Freiesleben-Hansen-Pedersen（FHP）模型计算不同加速养护制度下的等效标准养护龄期（等效龄期）.结果表明：复合胶凝材料在70~90 ℃下的表观活化能通过试验难以测得，但基于表观活化能的温度依存性，可通过对其5~60 ℃下表观活化能的一元线性回归计算得出，并获得改进FHP模型；基于工程现场测试结果，与FHP模型相比，采用改进FHP模型计算出的90 ℃等效龄期与实测等效龄期的偏差率均在6.7%以内.

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基于紧密堆积级配模型，研究了级配分布模数对复合胶凝材料浆体流变性能的影响.结果表明：Dinger-Funk模型级配分布模数对不同复合胶凝材料的屈服应力和塑性黏度具有不同的影响规律；浆体流变性能与湿堆积密实度存在一定的相关性，而水膜厚度是级配分布模数影响浆体流变性能的关键因素；随着水膜厚度的增加，复合胶凝材料浆体的屈服应力和塑性黏度呈幂指数型下降趋势，这一影响可通过简化YODEL模型和Ahmadah模型体现.

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通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪表征了钢渣、硅酸三钙（C₃S）和电石渣3种富钙材料的固碳能力；分析了其碳化体系的pH值变化；通过扫描电子显微镜和纳米压痕仪测试了3种材料碳化前后的微观形貌和力学性能.结果表明：富钙材料的固碳能力与其化学组成，尤其是其可溶解钙有直接的关系，可溶解钙含量最高的电石渣具有最高的固碳能力；而碳化后的力学性能则取决于碳化产物的微观力学性能以及原材料与碳化产物的堆积形态，微观形貌粗糙的钢渣和C₃S更易与碳化产物紧密堆积，碳化后微观力学性能增强；但碳化产物难以填充在片状的电石渣空隙中，碳化后电石渣的微观力学性能减弱.

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复杂含硫物的逸出是水泥窑协同处理城市生活污水污泥（MSS）技术中亟待解决的难题.采用聚合物导向自组装法及浸渍法制备负载磷钨酸（HPW）的介孔二氧化钛（TiO₂）催化剂（简称介孔HPW-TiO₂催化剂），并对含硫物的催化效果进行表征.结果表明：相较浸渍法，采用聚合物导向自组装法可获得更大比表面积和更多酸性位点的介孔HPW-TiO₂催化剂；在水泥预热窑温度（200、260、320 ℃）下，采用聚合物导向自组装法合成的催化剂表现出更加高效的催化性能，能够有效加速MSS中的芳香族-S及脂肪族-S有机含硫物氧化转化为亚砜和砜.

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为避免骨料干涉判断的繁琐过程，快速生成不同堆石率的计算模型，基于堆石混凝土的材料组成和结构特点，利用离散元软件PFC3D提出了一种考虑骨架作用的堆石混凝土三维细观模型生成方法.利用建立的几何模型对考虑及不考虑骨架作用的三维细观模型堆石混凝土进行了单轴压缩试验.结果表明：堆石混凝土内部骨料相互接触形成的传力骨架可以有效提高堆石混凝土的整体强度；考虑骨架作用数值模拟得到的堆石混凝土应力-应变曲线、破坏形态与试验结果更为吻合；该模型能较好地反映骨架作用对堆石混凝土力学特性的影响，为深入研究堆石混凝土损伤演化规律和破坏机理提供了细观力学角度的模型基础.

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利用氯盐与冻融循环耦合的方式模拟盐冻环境，探究了盐冻过程中偏高岭土（MK）对NaOH预处理橡胶混凝土物理力学性能及使用寿命的影响.结果表明：在盐冻过程中，改性橡胶混凝土的物理力学性能明显优于橡胶混凝土；MK增加了水化产物总量，细化了孔隙结构，增加了水分在混凝土内的迁移难度，加之橡胶颗粒自身弹性对冻胀应力的消解作用，因而降低了改性橡胶混凝土在盐冻环境中的损伤程度；当MK掺量为15%时，改性橡胶混凝土的抗盐冻性能最佳，其Weibull函数预测寿命可达475次冻融循环.

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以工程渣土、电石渣和脱硫石膏等固废为原料，利用水热固化技术制备固废基人造石材，探究水热固化条件对固废基人造石材力学性能和微观孔隙结构的影响规律；开展固废基人造石材的碎石化生产工艺试验，测定并分析了人造碎石与天然碎石物理性能的异同点.结果表明：固废基人造石材的抗压强度随着反应温度和时间的提升先增大、后减小，并随着成型干密度的增大和过筛最大粒径的减小而降低；湿土制样试件因物料结合接触面积不均，水热固化反应不够充分，其抗压强度低于干土制样试件；碎石生产工艺下，固废基人造碎石的吸水率约为21.2%，为天然碎石的4.7倍，压碎性指标约为27.1%，为天然碎石的3.8倍.

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为实现焚烧灰（SIA）资源化高效利用，本文从SIA对胶凝材料颗粒堆积状态及力学性能影响入手，结合水化热、XRD、TG-DSC、MIP、SEM-BSE等系统分析其对水化进程及微结构的影响机制.结果表明：SIA的不规则形貌和高吸水特性不利于水泥流动性能；尽管SIA粒径分布范围较宽，但可利用连续分布特点改善胶凝材料体系整体堆积密实度；适量（5%）SIA通过填充、成核、火山灰反应促进水化产物生成和孔隙结构细化，改善水泥基材料力学性能；而高掺量（30%）SIA因其多孔特性和稀释效应不利于性能发展.本研究为SIA在建材领域的应用优化提供了理论依据和数据支撑.

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探究了市政污泥生物炭和焚烧灰协同取代普通硅酸盐水泥时复合浆体的强度演化规律和水化机制.2% SBC和10% ISSA的协同取代使复合浆体的28天抗压强度提高了17.5%.在新鲜浆体水化方面，生物炭能够促进高取代量焚烧灰的早期水化，而焚烧灰能够在水化中后期通过火山灰反应大幅提升体系强度.在水化产物方面，生物炭和焚烧灰能够促进复合浆体中碳铝酸盐和高聚合度C-(A)-S-H凝胶的形成，有助于填充浆体中的纳米孔隙.

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本文采用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)技术对硫酸盐环境下机制骨料混凝土的早期劣化进行研究,并探究了水胶比、硫酸盐环境对机制骨料混凝土早期腐蚀的影响规律.结果表明:硫酸盐化学腐蚀和水化产物溶解是机制骨料混凝土早期性能劣化的主要原因,早期腐蚀产物以钙矾石和石膏为主；机制骨料混凝土初始孔隙率的降低可以抑制硫酸根离子的侵入和传输；腐蚀270d,硫酸盐溶液环境下混凝土多害孔和有害孔孔隙体积占比高于硫酸盐渍土环境2.15%和5.18%.

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本文对超高性能混凝土单轴受拉黏塑性损伤本构模型展开了研究：基于有效应力空间内的黏塑性理论框架，阐明了单轴动力受拉与单轴静力受拉的理论关联，开展了塑性演化和损伤演化的率敏感性研究，揭示了动力受拉状态下的塑性演化准则和损伤演化准则，进一步建立了超高性能混凝土单轴受拉黏塑性损伤本构模型，同时提出了受拉强度动力提高因子的表达式.通过单轴静力受拉试验数据和单轴动力受拉试验数据对提出的单轴受拉黏塑性损伤本构模型进行验证.结果表明，本文提出的模型可以较好地再现超高性能混凝土在单轴受拉状态下的塑性演化、损伤演化和应力应变关系，为超高性能混凝土的非线性分析提供了参考.

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本文综述了近10年来碱式硫酸镁水泥(BMSC)基材料的制备技术、水化硬化特性和机理、材料性能等方面的主要进展,发现BMSC基材料的性能与材料组成、微观结构之间具有紧密联系；介绍了BMSC 基材料在防护涂层、结构加固、军工设施、废物固化等方向的应用前景,并对其研究和应用所面临的问题进行讨论,认为BMSC 基材料可作为功能材料应用于工程领域,但仍有很多科学问题需解决。

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冲击荷载的随机性严重影响了混凝土结构的安全，在混凝土中加入玄武岩纤维(BF)或聚乙烯纤维(PEF)可改善混凝土的抗冲击性能。在准静态试验的基础上，使用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置研究了素混凝土(PC)、玄武岩纤维混凝土(BFRC)和聚乙烯纤维混凝土(PEFRC)在不同应变率下的动态力学性能。分析了三种混凝土的静态抗压强度、静态劈裂抗拉强度、动态抗压强度和动态压缩韧性的变化规律。结果表明：单独加入BF或PEF明显提升了混凝土的静态抗压强度和劈裂抗拉强度，BF掺量0.10%时BFRC表现出最佳抗压强度和劈裂抗拉强度，PEFRC的最佳PEF掺量则为0.20%。在74、106和145 s-1三种应变率下，BF和PEF掺量均为0.20%时混凝土动态抗压强度提升效果最佳，PEF掺量0.15%时PEFRC表现出最佳动态压缩韧性。基于朱-王-唐（ZWT）本构模型所建立的动态损伤本构模型与试验曲线吻合程度良好，说明其可较好地反映纤维混凝土(FRC)在冲击荷载下的行为特性。

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基于快速冻融试验和拉伸试验，研究了冻融环境下四种冻融介质对玄武岩纤维（Basalt Fiber，BF）单向布力学性能的影响，提出了相应冻融环境下的抗拉强度损伤模型。研究结果表明：盐冻作用会导致浸润剂薄膜的脱落以及玄武岩纤维的劣化，冻融介质为3.5 wt% NaCl + 3.0 wt% Na2SO4时玄武岩纤维丝的侵蚀效应最为显著；拉伸试件的破坏模式可归纳为中部集中式破坏、中部分散式破坏、端部集中式破坏和端部分散式破坏四类模式；试件的抗拉强度和极限延伸率在冻融介质为3.5 wt% NaCl + 3.0 wt% Na2SO4时下降幅度最高，盐冻作用对试件弹性模量的影响不显著；提出的冻融环境下的抗拉强度损伤模型与试验结果吻合良好。该研究可为盐冻环境下BF单向布加固现有结构的耐久性设计提供理论支持。

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为改善热解炭黑和C9石油树脂复合改性沥青的低温及自愈合性能，制备了废旧轮胎热解炭黑（PCB）与C9石油树脂（C9PR）的复合改性沥青. 依托复数模量、相位角、车辙因子和疲劳因子分析改性沥青样品的高、低温流变性能；采用响应面法优化改性沥青的自愈合影响因素参数. 结果表明，PCB和C9PR的添加增强了沥青的高温性能，高温下的流变特性随着C9PR用量的增加而增加；复合改性沥青的低温流变性能随C9PR用量的增加先增加后降低，且掺入2%的C9PR时低温流变性能最好；确定最佳自愈参数为损伤程度为63 %，愈合温度为48 ℃和愈合时间为44 min.

Abstract:

基于光频域反射(OFDR)技术，利用分布式光纤提出了一种精确测量混凝土收缩与裂缝发展的方法，并通过室内试验，研究粉煤灰（FA）取代30%水泥、0.2%（体积掺量）聚丙烯纤维（PPF）及1%（体积掺量）钢纤维（SF）单掺和复掺对其收缩行为和裂缝形态的影响. 研究结果表明：该方法可以通过收缩与裂缝形成和扩展产生的应变场准确识别、定位、跟踪并量化其演变过程；在FA取代30%水泥的基础上，1%SF单掺可以使SCC干燥收缩应变从725με降低到314με，1%SF和0.2%PPF复掺可以使SCC收缩裂缝宽度从2.1mm减小至0.07mm.

Abstract:

基于绿色低碳、经济高效型路面的发展需求，湖南永零高速路面二标工程将下面层由传统的热拌沥青混合料更改为冷拌冷铺沥青混合料。为此首先设计了骨架嵌锁连续型密级配（CAC-20C），且通过厂拌乳化沥青混合料配合比设计，确定了CAC-20C乳化沥青混合料的最佳含水率与乳化沥青用量分别为4.2%和6.6%。进一步，采用双层多步拌和设备进行了生产拌和，并获得均匀性良好的厂拌乳化沥青混合料。最后，结合室内试验和现场检测结果发现，实验室拌和与厂拌乳化沥青混合料的高温抗车辙性能以及水稳定性均满足规范要求，混合料内部的粗集料之间存在明显相互嵌挤作用，这为混合料提供了优异的结构稳定性。现场检测的路面压实度均达到要求，空隙率略高于设计值。微观结构表征结果表明，养护后，乳化沥青混合料内部分散的结构将被沥青膜与水泥水化产物连成一个密实的整体，这是乳化沥青混合料具有良好力学强度与水稳定性的原因之一。

Abstract:

为研究紫外老化沥青的扩散行为，对不同温度、扩散时长的90#基质沥青试样进行不同深度的切片进行组分分析、红外光谱、原子力显微镜及荧光显微镜测试，对比分析其轻重质组分含量、羰基和亚砜基吸收峰强度、表面微观形貌及荧光显微图像；结果表明，表层老化沥青存在由表及里的扩散，各官能团与四组分沿浓度梯度扩散，羰基和亚砜基含量变化率可较好地反映扩散程度；扩散程度与温度、时长正相关，其中，温度对扩散行为影响最大.

Abstract:

煤矸石和粉煤灰通过烧结制成多孔骨料.利用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和汞压仪（MIP）分析烧结过程中骨料物相组成、微观和孔隙结构的演变规律.结果表明：煤矸石和粉煤灰通过预热温度500℃、预热时间20min、烧结温度1000℃、烧结时间10min制备出筒压强度2.5MPa、导热系数0.1416W/(m·K)的多孔骨料.烧结温度升高至1200℃时，莫来石堆积形成r＜1000nm的孔隙.中孔和大孔被平均厚度约为0.466μm的液相覆盖，大孔占比减少34.49%，筒压强度提升.莫来石的高导热性和平均孔径的减小使得骨料导热系数增加.1m3混凝土中多孔骨料的碳排放量为140.2KgCO2，较Stalite骨料和粉煤灰轻骨料分别降低了56.2%和56.3%，更具绿色潜能.

Abstract:

采用拉伸试验、吸湿性实验、数字显微镜、计算机断层扫描技术研究了混杂FRP(HFRP)筋在模拟海水海砂混凝土环境中的时变性能与性能提升机制.结果表明：相比传统BFRP筋，碳纤维由于优异的力学和耐腐蚀性能降低了HFRP筋的吸湿性，进而提高了腐蚀抵抗性能；温度对HFRP筋的拉伸性能具有显著影响，混杂碳纤维体积分数(VCF)的增加缓解了高温及碱性环境诱导的劣化，VCF为25%时，在55 °C孔溶液中腐蚀90 d拉伸强度保留其原始值高于43%；HFRP筋的失效模式受VCF值影响，而BFRP/CFRP界面在筋材中也是薄弱环节.

Abstract:

为资源化利用砖混建筑垃圾，以砖混再生微粉和再生骨料制备净水型透水混凝土. 研究了再生微粉和壳聚糖掺量对浆体力学和吸附性能的影响，研究了体积结构参数对透水混凝土力学和透水性能的影响，并探讨其对Pb2+的吸附能力. 结果表明，再生微粉或壳聚糖的引入均可改善浆体的力学和吸附性能，但掺量过高时会削弱力学性能；随浆集比增加，净水型透水混凝土的力学性能提升，透水性降低. 随设计孔隙率增加，其力学性能降低，透水性提升. 其Pb2+去除率相比于普通透水混凝土最高可提升43.11%，废砖再生骨料对改善净水性的作用优于制备的浆体.

Abstract:

为研究超高强螺旋筋约束高强混凝土柱轴压性能，以螺旋筋强度、螺旋筋配箍率和混凝土强度为变化参数，对设计制作的32个试件开展了轴压试验.结果表明，超高强螺旋筋具有更长的弹性受力阶段，能有效克服高强混凝土的高脆性问题，并能确保高强混凝土在受压工况下实现超过3%的塑性变形.超高强（1774MPa）螺旋筋约束混凝土的峰值应力、峰值应变和轴压延性系数分别为普通强度（432MPa）螺旋筋约束混凝土的1.4、4.4和1.6倍.对5个现有约束混凝土峰值应力、应变模型进行了讨论，发现Zheng模型对超高强螺旋筋约束高强混凝土峰值应力预测结果最好，所有模型对峰值应变预测结果偏差均比较大.

Abstract:

为评价磷酸镁水泥在干湿循环作用下的耐久性并揭示劣化机制，对磷酸镁水泥试样开展20、40和60次的干湿循环试验，通过单轴压缩试验及X-射线断层扫描（CT）描述了宏观强度和变形参数的劣化过程及裂纹扩展规律，并利用XRD、热重和SEM等试验表征物相组成、水化产物含量及形貌特征变化。研究结果表明，在干湿循环早期，由于二次水化作用使磷酸镁水泥的抗压强度和弹性模量提高，而后随干湿循环次数增加逐渐下降，破坏模式由脆性向塑性转变。由于干湿循环所诱导的裂纹和孔隙连通性增加，断裂模式由拉伸破坏转变为拉伸-剪切破坏。磷酸镁水泥的劣化机制主要受控于K-型鸟粪石的溶蚀，热膨胀和水分带来的干缩湿胀。

Abstract:

为有效改善珊瑚混凝土(CAC)受力、变形及耐久性能，采用水泥净浆处理、水泥干粉包裹的方法对珊瑚骨料(CCA)改性，进而制备强化珊瑚骨料混凝土(SCAC)。通过宏观受力和细微观机理研究，获取在水泥净浆水灰比与水泥干粉胶骨比的影响下，强化CCA的微观结构与SCAC力学性能的变化规律。研究结果表明，强化胶凝材料改善骨料细微观结构、形成密实包裹层、与原CCA组成高强复合骨料，从而有效抑制混凝土内部裂缝开展，起到阻裂增韧效果，混凝土破坏过程缓慢；同时，SCAC强度得到有效提高，相比普通珊瑚混凝土平均增长18.54%。此外，SCAC应力-应变全曲线上升阶段曲率提升，下降阶段平缓，其峰值应变、延性系数以及耗能系数较普通珊瑚混凝土平均增长14.87%、11.19%与56.56%，试件变形及耗能能力显著改善。此外，基于数字图像相关法对SCAC形变场分布与损伤开裂全过程分析，获取其受力变形强化机理。最后，依据试验结果与数据，建立了考虑强化骨料影响的SCAC应力-应变关系分析模型，为SCAC结构实际应用提供基础。

Abstract:

本实验就硫酸镁（MgSO4）和三乙醇胺（TEA）两种早强组分对含有二乙醇胺（DEA）的硫酸铝溶液的储存稳定性、该溶液对水泥浆体凝结时间和水泥砂浆强度的影响，进行了系统研究，并将含有DEA的硫酸铝溶液与MgSO4、TEA进行复配，制备了无氟无氯无碱液体速凝剂（LA），测试了其综合性能，利用水化热、X射线衍射、热重等分析手段，探明了LA的作用机理。结果表明：低用量下，MgSO4和TEA均能增强硫酸铝溶液的早强效果；掺加LA能显著缩短水泥浆体凝结时间，提高水泥砂浆早期抗压强度；LA通过促进硬化浆体中早期钙矾石晶体的形成，加速液相中骨架形成，促进浆体快速凝结硬化，发展早期强度。

Abstract:

本研究探讨了超细磷渣粉对混凝土性能的影响并从微观角度对其原理进行分析.研究发现，超细磷渣粉具有显著的缓凝效果，早期抗压强度较低，但28 d时混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能均得到提升.微观测试发现超细磷渣粉的水化放热峰明显延后，Ca(OH)2含量相对较低，这说明超细研磨使水化后期磷渣的火山灰活性得到了增强.孔结构测试发现超细磷渣粉使硬化浆体的微观结构更加致密.这一发现表明，超细磷渣粉适用于需要特殊缓凝或高抗氯离子渗透性能的混凝土工程，有助于减少水泥使用，降低二氧化碳排放，具有较好的应用前景.

Abstract:

采用单纯形质心设计方法研究了CO2拌合对钢渣-粉煤灰混凝土性能的影响规律.研究发现，CO2拌合降低了混凝土坍落度，但通过优化钢渣和粉煤灰掺量可改善其流动性.早期水化阶段，CO2拌合加剧了粉煤灰对抗压强度的不利影响；后期阶段，增加粉煤灰掺量导致强度持续下降，而增加钢渣掺量则可以提高强度.微观分析表明，高钢渣掺量体系生成高密度方解石，改善了结构致密性；高粉煤灰掺量体系则生成低密度文石.

Abstract:

采用离心喷雾干燥工艺对聚羧酸减水剂进行粉体制备研究，得到的减水剂粉体含固量可达到99%（质量分数，下同）.通过红外光谱分析发现：聚羧酸减水剂分子结构中的羰基在干燥过程中发生了部分分解，但减水剂宏观性能仅受有限影响，粉体减水剂的性能与液态减水剂基本相当.通过单因素试验研究了干燥室进口风温、进料液温度、进料液含固量对喷雾干燥工艺及粉体性能的影响，确定了喷雾干燥工艺适宜的参数范围为干燥室进口风温180~220℃，进料液温度20~40℃，进料液含固量20%~60%.

Abstract:

旨在运用动态表征模型评价沥青的老化过程,并采用多指标评价方法对比不同沥青的优劣。对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态表征模型拟合,得到沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数和老化方程；采用灰色关联决策评价方法,以沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数L和r为评价指标,综合对比不同沥青的抗老化性能。研究结果表明：沥青针入度、软化点、延度和粘度与老化时间存在非线性关系,在开始时刻,老化速率大,后期随着时间的推移,老化速率趋于缓慢,最后达到平衡；沥青的老化过程可用动态模型表征,参数L和r能很好地表征沥青老化过程的老化度和老化速率,不同沥青的不同指标的老化参数排序不一致；采用灰色关联决策评价四种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青优于90号A级基质沥青优于成品改性沥青优于70号A级基质沥青。

Abstract:

基于Dinger-Funk级配理论提出了机制骨料级配设计方法，通过修正Bolomey公式明确了适用于机制骨料混凝土的强度-水胶比关系；通过引入裹浆厚度概念建立了骨料与浆体之间的体积关系，并将机制砂中的石粉视作浆体组成，建立了机制骨料混凝土的配合比设计方法并进行了验证.结果表明：混凝土的工作性可以通过裹浆厚度来加以调控；混凝土的抗压强度和氯离子扩散系数与裹浆厚度无明显相关性，可以通过水胶比来加以调控；本文提出的配合比设计方法可以定量设计满足不同性能需求的机制骨料混凝土.

Abstract:

采用早龄期混凝土变形与内部湿度测量装置,测量了水泥净浆、砂浆和混凝土的自由变形及内部湿度变化规律.结果显示:水泥净浆、砂浆和混凝土早期变形均具有先膨胀后收缩的特征,膨胀结束点之后的变形为有效变形;3种水泥基材料的早期收缩随龄期的发展遵循双阶段模式,即早期的快速发展期(阶段Ⅰ)和随后的缓慢发展期(阶段Ⅱ);在阶段Ⅰ,3种材料收缩差异不大,骨料对收缩变形的约束作用主要体现在阶段Ⅱ;最终混凝土收缩最小,砂浆次之,水泥净浆最大.从浇筑开始,材料内部湿度经历早期的水气饱和期(相对湿度RH=100%)和随后的湿度下降期,湿度下降的起始点基本与收缩发展阶段Ⅱ起始点相对应,表明阶段Ⅱ的收缩与内部湿度下降密切相关.收缩变形的双阶段模式及其与湿度发展的对应关系揭示了水泥基材料早期变形机制由化学减缩控制到湿度控制的转换过程

Abstract:

研究了冻融循环作用下青砖的表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度及孔结构的变化规律，并结合分形理论建立了分形维数与抗压强度、孔隙率及抗冻性能的关系.结果表明：随着经历冻融循环次数的增加，青砖表面的小孔劣化为大孔，然后逐渐延伸形成裂缝，导致质量损失率不断增加，相对动弹性模量和抗压强度均呈下降趋势；经历冻融循环后青砖内部孔具有明显的分形特征，其分形维数在2.964 2~2.982 7之间；经历冻融循环后青砖的分形维数与抗压强度呈正相关，与孔隙率呈负相关，与抗冻性能具有高度的相关性；分形维数可用于评价青砖微观孔结构的变化，也可以反映经历冻融循环后孔结构对青砖宏观性能的影响；研究结果可以为寒冷地区古建筑青砖的保护及耐久性损伤研究提供理论依据.

Abstract:

采用旋转黏度计、流变仪研究了硅酸钠溶液模数、质量分数及温度对硅酸钠溶液及土聚新拌物流变性能的影响；探讨了硅酸钠溶液超声改性对土聚新拌物工作性能的改善效果.结果表明：常温(18~25℃)下，硅酸钠溶液黏度在其模数为2.2时出现最小值，但随着温度的升高，模数对溶液黏度的影响逐渐减弱.当硅酸钠溶液处于真溶液区域(模数<1.8)时，土聚新拌物黏度随硅酸钠溶液模数增大变化不大; 当硅酸钠溶液处于水玻璃SiO2聚合区域(模数>2.2)时，土聚新拌物黏度随硅酸钠溶液模数增大急剧增加.硅酸钠溶液质量分数越高，硅酸钠溶液和土聚新拌物的黏度均越大.在硅酸钠溶液温度为30℃时，土聚新拌物的黏度达到最低值.硅酸钠溶液超声改性可改善其黏度，增大土聚新拌物的扩展度，并提高土聚物的抗压强度.

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以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象，通过数字图像相关（DIC）技术，研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律，采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程，并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明：古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段；随着冻融循环次数的增加，青砖表面应变集中程度增大，使其承载能力降低；冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段，同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程.

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为改善砂土的不良工程特性并可用于河道岸坡、地基与道路加固，本文提出了一种使用高聚物和纤维复合改良砂土的方法.通过无侧限抗压强度试验和数值模拟，分析了改良砂土的强度特性及变形破坏模式.结果表明：复合使用高聚物和纤维能够有效提高砂土的抗压强度，且改良砂土的抗压强度随着高聚物和纤维掺量的增加而提高；改良砂土的最大抗压强度为414.53 kPa，纤维和高娶物最佳建议掺量分别为0.6%和4.0%；纤维加入后，在砂土中形成了力链网络，因此增加了应力传递的路径，有效地延缓了砂土内部微裂纹的发育；高聚物加入后，形成的膜状物与纤维交织在一起，形成一种新的网状结构，这显著提升了砂土的抗变形能力.

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为研究海洋浪溅区环境下高强钢及焊缝连接的腐蚀形貌特征和时变效应，通过微观扫描测试Q690高强钢及焊缝连接表面粗糙度参数，得到表面峰最大高度（S_p）、表面谷最大深度（S_v）、表面轮廓偏斜度（S_sk）及表面轮廓峭度（S_ku）随腐蚀时间的演化规律，并进行回归分析与对比.结果表明：通过分析粗糙度参数随腐蚀时间的变化过程，以及对比Q690高强钢母材与焊缝连接扫描区域的差异性，能准确地判断其腐蚀程度及特征，从而为海洋环境下国产高强钢损伤评估提供新的途径.

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通过对比3D打印混凝土（3DPC）和浇筑混凝土在不同测试方向上的强度和耐久性差异，探究了3DPC硬化性能各向异性特征及其对间隔时间的依赖性.结果表明：3DPC的硬化性能存在一定的各向异性，相较于平行于打印层方向，在垂直于打印层方向上的力学性能与抗渗性更高，其各向异性的产生与打印层间的弱黏结界面以及混凝土基体内孔隙和缺陷的分布有关；延长打印间隔时间，3DPC层间界面黏结性能明显变弱；3DPC不同打印层的耐久性存在差异，相较于下层混凝土，上层混凝土密实度较低，侵蚀性介质的扩散速率更快.

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采用焙烧还原法制备了亚硝酸根插层水滑石（NO₂-LDH），并研究了其对减水剂吸附分散及增强效果的影响.结果表明：NO₂-LDH的层间距和结晶度较原碳酸根型镁铝水滑石均略有降低；NO₂-LDH与减水剂之间存在阴离子交换，降低了减水剂的吸附分散效果，且减水剂分散效果的降低程度随着NO₂-LDH掺量的增加而增大；NO₂-LDH对掺减水剂砂浆抗折强度的影响不明显，对抗压强度略有提升；NO₂-LDH对萘系高效减水剂分散效果的影响大于对聚羧酸系减水剂的影响.

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研究了原材料摩尔比（n（MgO）∶n（MgSO₄）∶n（H₂O））对改性硫氧镁（MMOS）水泥力学性能和变形行为的影响，并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及热重分析（TG）等测试技术对其机理进行分析.结果表明：MMOS水泥的抗压强度和抗折强度随着水硫比和氧硫比的提高均呈提升趋势.其中原材料摩尔比为10∶1∶12时，水泥力学性能最优.不同摩尔比MMOS水泥在56 d龄期内均呈膨胀变形，其中总变形随水硫比和氧硫比的提高呈减小趋势；自收缩变形随水硫比的提高而减小，随氧硫比的提高呈先增后减趋势.这主要是由于硬化后不同摩尔比MMOS水泥中的水化产物Mg（OH）₂和5·1·7相（5Mg（OH）₂·MgSO₄·7H₂O）含量各有不同.当Mg（OH）₂含量减少，而5·1·7相含量增加时，MMOS水泥的膨胀变形量降低，同时其抗折强度和抗压强度有所提升.

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以天然植物基杜仲胶（EUG）为原料，制备了硫化杜仲胶改性沥青（VEUGMA），并对其微观结构和热解过程进行了研究.结果表明：与基质沥青相比，VEUGMA具有更小的针入度、更高的软化点、更大的延度和黏度，以及较好的高温抗变形和低温抗裂能力；与基质沥青相比，VEUGMA蜂型结构数量更多且尺寸更小，均方根粗糙度更小，黏附力更大，热解温度更高，以及CO₂和CO释放量更小；在基质沥青中加入6%EUG和3.5%硫磺（以EUG质量计）取得的改性效果最佳.

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基于沥青混合料动态模量主曲线的数学特征分析，构建了一套针对再生沥青混合料黏弹性的评价体系，并提出了表征其黏弹行为的物性参数.通过对比拉伸和压缩方向上的黏弹差异性，研究了再生沥青混合料在这2个方向上的疲劳特性，并建立了其疲劳性能与黏弹物性参数的关系. 结果表明：相比新沥青混合料，再生沥青混合料在压缩模式下“弹而不够黏弹，但够有效黏弹”，在拉伸模式下“弹而不黏”.在相同加载方式下（无论是压缩还是拉伸），再生沥青混合料的黏弹物性参数中仅有效弹性比R_eve与疲劳寿命N_f的线性相关程度高；而当加载方式不相同时，再生沥青混合料的R_eve与N_f无法建立线性关系.

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采用硫铝酸盐水泥协同生活垃圾焚烧飞灰作为胶凝材料对渗滤液污泥进行固化，通过无侧限抗压强度试验、浸出毒性分析和微观测试，探索水泥与飞灰的复合固化效果和固化机理.结果表明：当水泥掺量不小于20%时，固化试样的28 d无侧限抗压强度满足填埋强度要求；飞灰是水泥固化渗滤液污泥的优良辅助固化剂，其对水泥固化试样无侧限抗压强度的增强效应存在最优掺量；10%的飞灰可替代10%的水泥而使固化试样达到更好的固化效果；复掺30%或40%水泥+15%飞灰的试样可同时满足填埋强度和浸出毒性的要求.

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为掌握极端湿热环境下CFRP/钢界面性能的退化机理，用Sika-30胶黏剂制作了12个CFRP/钢双搭接试件，并在70 ℃的模拟海水中浸泡不同时间后进行拉伸剪切试验. 结果表明：CFRP/钢双搭接试件的破坏模式受浸泡时长的影响较小；CFRP/钢界面平均抗剪强度随浸泡时长呈先上升后下降趋势；浸泡90 d后，CFRP/钢界面平均抗剪强度较未浸泡试件下降了35.6%.

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以城市垃圾焚烧飞灰（以下简称焚烧飞灰）为主要原料，在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征，并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明：将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3S和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料，焚烧飞灰在生料中的掺量不宜超过30%（质量分数，下同）；烧成熟料表面疏松多孔，显现多层且无规则、细小的晶体；制备硫铝酸盐水泥时，掺入5%~10%的无水石膏均能使所配制的产品具有优异的物理性能；硬化硫铝酸盐水泥浆体孔隙率和中值孔径随着水化龄期的延长而不断降低；硫铝酸盐水泥对重金属离子固化效果较好，水化各龄期Zn，Cu，Cd，Ni，Cr，Pb这6种重金属离子的浸出浓度均远低于标准规定的浓度限值.

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用偶联剂KH550与纳米SiO₂协同改性玄武岩纤维（BF），研究了BF表面改性对玄武岩纤维混凝土（BFRC）力学性能的影响.结果表明：经KH550与纳米SiO₂改性后，BF表面出现了C—H键，且Si—O—Si键对应的振动峰变强；当纳米SiO₂用量为BF质量的3%时，BF形貌变化最为明显，此时改性BFRC的力学强度及抗裂性能均高于普通BFRC；在KH550的桥联作用下，纳米SiO₂可有效增强纤维与混凝土基体的黏结强度，进而提高BFRC的力学强度和抗裂性能.

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基于改进的竖向膨胀率（ε_v）测试方法，获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的ε_v发展全曲线；并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料ε_v、流动度、力学强度的影响.结果表明：灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征；在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量，灌浆料流动度下降，0~24 h内ε_v曲线峰值先增大后减小；塑性膨胀剂（PEA）对24 h内ε_v发展起主导作用，复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂（HP-CSA）后，ε_v峰值减小，24 h ε_v下降、3 h ε_v增大，有利于控制24 h与3 h的ε_v差值；在1~7 d内，0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥，6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料；PEA与HP-CSA组合，可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用，可分阶段、按需设计，从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控；随组合膨胀剂掺量增加，灌浆料初始和30 min流动度无明显变化，28 d抗压强度先增大后减小；在本文研究范围内，0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合.

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改变高岭土中氧化硅、氧化铝和氧化钙的含量，制备了改性矿物吸附剂，分析其在900~1 450 ℃质量、形态及物相的转化规律.结果表明：900 ℃时矿物吸附剂以无定形硅铝酸盐为主；1 200 ℃时无定形硅铝酸盐向莫来石和方石英转变，增加氧化硅含量会抑制其转变，增加氧化铝含量会使其分解出刚玉相，氧化钙则与活性硅铝反应生成钙长石；超过1 200 ℃时，适当增加氧化硅含量可减轻矿物吸附剂的熔融烧结，降低其重金属Pb的挥发率，而增加氧化铝、氧化钙含量分别可消除、加剧矿物吸附剂的熔融烧结，对重金属Pb的挥发率影响不大.