Abstract:

以Ca含量和细度不同的粉煤灰制备碱激发粉煤灰（AAFA）胶凝材料，并在水化早期对其进行微波加热养护，研究其抗压强度和微观结构的发展规律，探讨微波加热养护对强度发展的影响机理.结果表明：增加粉煤灰的Ca含量及适当减小粉煤灰的细度均可显著提高微波加热养护后AAFA试件的抗压强度，但会加剧其28 d龄期后的强度倒缩；水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）凝胶中的Ca²⁺溶出后碳化形成致密度较差的海绵状凝胶、水化硅铝酸钠（N-A-S-H）凝胶分解及其体积缩小均是引起微波加热养护后AAFA试件强度倒缩的原因；由超细粉煤灰（D₅₀=3.96 μm）制备的AAFA试件呈现出远低于基准试件的抗压强度，不适合采用微波加热养护.

Abstract:

基于再生卵石混凝土直剪试验，研究了再生卵石骨料取代率和试件尺寸对再生卵石混凝土剪切力学性能的影响.结果表明：与天然卵石混凝土相比，再生卵石混凝土的抗剪强度有较大提升，再生卵石骨料取代率为50%时抗剪强度提升最大，提高幅度最大为47%；峰值位移随着再生卵石骨料取代率的增大而增大，最大提高了115%；再生卵石骨料取代率和试件尺寸对混凝土剪胀性能影响较小；最后，给出了尺寸换算系数，建立了再生卵石混凝土抗剪强度尺寸效应律公式，计算值和实测值吻合良好.

Abstract:

将寒区混凝土视为多相复合材料，基于比等效导热相等法则建立了能够动态表征饱和度、温度及孔隙分布对混凝土导热系数影响的计算模型，并且将模型计算值与实测值进行了对比分析.结果表明，计算模型有效刻画了正负温交替条件下混凝土孔溶液的相变特征，客观揭示了寒区温度变化过程中混凝土导热系数的演化机理.

Abstract:

考虑纤维在自密实混凝土中的分布，提出一种用于模拟钢纤维自密实混凝土（SFRSCC）抗折性能的数值方法.首先，采用基于流体动力学的方法模拟新拌SFRSCC的浇筑过程，以确定钢纤维的分布；然后，基于钢纤维在SFRSCC试件中的分布，考虑钢纤维取向角度对钢纤维拔出响应的影响，建立由混凝土基体和钢纤维组成的SFRSCC细观有限元模型；最后采用提出的数值方法对SFRSCC梁试件的浇筑过程和抗折试验进行细观模拟.模拟结果与试验结果吻合良好，说明提出的数值方法能够模拟SFRSCC的抗折性能.

Abstract:

研究了冻融环境中不同掺量和水胶比条件下，活化煤矸石粉（ACGP）对混凝土毛细吸水性能的影响规律；同时结合非饱和毛细理论，建立了活化煤矸石粉混凝土（ACGPC）的相对含水量分布预测模型.结果表明：冻融作用使得ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率逐渐增大，抗毛细吸水性能降低，水分侵入深度提高；当ACGP掺量相同时，ACGPC的抗毛细吸水性能随着水胶比的增加而降低；当水胶比一定时，随着ACGP掺量的增加，ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率先降后升；ACGP可细化混凝土孔径，当ACGP掺量为20%时效果最为显著.

Abstract:

基于扫描电镜和共振柱系统，研究了动剪应变、围压和密度对高聚物喷涂材料动力特性的耦合影响规律和机理.结果表明：随着动剪应变的增大，高聚物喷涂材料的动剪切模量呈线性减小，阻尼比增速先快后慢；相同密度条件下，围压越大，高聚物喷涂材料的动剪切模量越大，阻尼比越小；动剪应变、围压和密度对高聚物喷涂材料动剪切模量的耦合影响效应显著，围压和密度对其阻尼比的耦合影响效应显著；泡孔间的错动摩擦和对波动的传播衰减构成高聚物耗能机制，较高围压下，密度为0.250 g/cm³的高聚物喷涂材料表现出“耗能最优”.

Abstract:

通过多重应力蠕变恢复（MSCR）试验计算了不同再生剂掺量下再生沥青的高温黏弹性特征参数，然后采用3种黏弹性本构模型分别构建了再生沥青高温本构模型，并结合主成分分析（PCA）模型评价了适用于再生沥青高温性能研究的本构模型.结果表明：Burgers模型和三参数固体模型在评价再生沥青高温性能时，特征参数呈现显著的交替波动性，而四参数固体模型具有较好的稳定性；PCA模型发现四参数固体模型比Burgers模型和三参数固体模型具有更显著的评价效果，验证了采用四参数固体模型评价再生沥青高温性能的可靠性.

Abstract:

将苯并三唑（UV326）光稳定剂插至层状双氢氧化物（LDHs）层间得到UV326插层LDHs，探究了其对沥青抗紫外老化性能的影响.结果表明：与复合UV326/LDHs改性沥青相比，UV326插层LDHs与沥青的相容性和对紫外光的吸收能力上有较大提升效果； UV326插层LDHs掺量为1%时，其对沥青的常规性能、高温稳定性及抗疲劳性能提升效果最佳；掺量较高时，相较于复合UV326/LDHs，UV326插层LDHs对沥青的弹性性能、疲劳性能及抗紫外老化性能的劣化效果更弱.

Abstract:

为探明石灰岩机制砂在严寒地区应用的合理性，以相对动弹性模量为评价指标，研究了混凝土强度等级、含气量和石粉含量对石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的影响规律，采用吸水率和气泡间距系数分析了石灰岩机制砂混凝土冻融破坏原因. 结果表明：高强石灰岩机制砂混凝土具有高抗冻和破坏突发特征，提高混凝体强度等级或引入适量优质气泡是提高石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的有效途径；当C30和C60石灰岩机制砂混凝土含气量分别为6.4%和4.4%时，混凝土的抗冻性能最佳；石灰岩石粉对混凝土性能有正、负双重效应，其含量控制在10.0%以内对混凝土抗冻性能、力学性能和工作性能有利.

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在模拟实际工程变温条件下，对掺MgO膨胀剂混凝土的长期变形性能及微观形貌进行了跟踪监测，并表征了其在80 ℃高温养护下的变形性能.结果表明：在经历早期变温历程及后期常温养护条件下，MgO膨胀剂在混凝土中的补偿收缩性能随着MgO掺量的增加而增大，活性值高的MgO对混凝土的补偿收缩效能更为显著；当常温养护3.0 a时，掺MgO膨胀剂混凝土的变形基本稳定；在80 ℃高温密封养护条件下，3.5 a龄期以上的掺MgO膨胀剂混凝土相较基准混凝土未出现膨胀现象，甚至略有收缩；随着养护龄期的延长，混凝土中MgO颗粒与周围水泥浆体间的分界面呈现逐步融合的特征，MgO颗粒内部O、Mg原子比呈现逐渐上升的趋势.

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针对古建筑中需原位保护的灰浆，选用磷酸氢二铵（DAP）、正硅酸乙酯和纳米氢氧化钙溶液配制了6种加固剂，从相容性和有效性两方面评估其对灰浆的加固效果.结果表明：综合性能最佳的加固剂为添加5%（体积分数）无水乙醇的0.1 mol/L的 DAP溶液；加固后灰浆生成化学性质更稳定的羟基磷灰石矿物，其表面致密性有所提高，色度变化符合文物保护要求，残留N、P元素的风险小，加固剂的相容性好；加固后灰浆的毛细吸水能力、表面黏聚力、动弹性模量及抗压强度均得到显著改善，加固剂的有效性好.

Abstract:

采用X射线衍射分析、热分析、等温量热法和电感耦合等离子光谱法研究了羟丙基甲基纤维素（HPMC）对硫铝酸盐水泥水化的影响，并从孔溶液的性质和组成方面分析了其对水泥水化的影响机理.结果表明：HPMC改变硫铝酸盐水泥的水化放热速率，增加钙矾石（AFt）、单硫型水化硫铝酸钙（AFm）和铝胶（AH₃）的含量，促进AH₃与CaSO₄和Ca（OH）₂反应，并促进AFt向AFm转变；HPMC降低硫铝酸盐水泥孔溶液的表面张力，增大孔溶液的pH值，降低孔溶液中SO42-的浓度，增加Ca²⁺和［Al（OH）₄］^-的浓度，进而增大AFt和AFm的离子浓度积，有利于水化产物的析出，从而促进水泥水化.

Abstract:

为研究方钢管超高强钢纤维混凝土柱的受压性能，开展了12个方钢管超高强钢纤维混凝土柱的轴压试验，试验参数包括钢管屈服强度与厚度、混凝土基体强度和钢纤维掺量.结果表明：掺入钢纤维基本不改变试件的破坏形态；对于混凝土棱柱体抗压强度介于80~150 MPa之间、套箍指标介于0.33~1.43之间的方钢管钢纤维混凝土柱，其管内混凝土的抗压强度与对应混凝土棱柱体抗压强度接近；钢纤维对延性的提升作用随着混凝土强度的提高和套箍指标的增大而降低；当混凝土棱柱体抗压强度为130 MPa、套箍指标为0.90时，掺入1.5%的钢纤维对提升方钢管混凝土柱的延性不起作用.

Abstract:

为研究形状记忆合金（SMA）/聚乙烯醇（PVA）混杂纤维增强水泥基复合材料（SMA/PVA-ECC）的拉伸性能，开展单轴拉伸试验，分析了SMA/PVA-ECC试件的破坏现象、应力-应变曲线及特征参数，比较了SMA纤维掺量及其直径对试件拉伸性能的影响.结果表明：SMA/PVA-ECC试件卸载后残余裂缝宽度显著减小；SMA纤维掺量及其直径对试件拉伸性能影响显著，当SMA纤维直径为0.2 mm、掺量为0.2%时，试件综合拉伸性能最好，其初裂强度、极限拉伸应力及应变较工程水泥基复合材料（ECC）试件分别提高56.4%、23.6%及13.4%.

Abstract:

通过高速纳米压痕技术测绘了3种水灰比（0.2、0.4和0.6）水泥净浆的弹性模量与硬度云图，引进K-medoids聚类分析方法划分水泥基材料的微观矿相，根据K-medoids聚类结果将力学性能图转化为矿相分布图，并对矿相的尺寸分布进行了统计分析.结果表明：水泥基材料主要包括多孔复合相（PP）、低密度/高密度C-S-H相（LD/HD C-S-H）、氢氧化钙相（CH）和超高性能相（UHP）等；随着水灰比的增加，PP、LD C-S-H的含量逐渐增加，HD C-S-H、UHP的含量逐渐减少；水泥石微观矿相的尺寸符合对数正态分布.

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通过水溶液自由基共聚法，将乙烯醚类（EPEG）大单体与丙烯酸（AA）共聚合成聚羧酸系减水剂（PCEs），就合成过程中反应温度、反应时间和链转移剂用量三个主要因素对产物分散性的影响及机理进行了深入研究。结果表明，反应温度和链转移剂用量对产物中EPEG大单体的转化率、产物分子量和分子量分布影响较大，进而导致产物在水泥净浆中的分散能力和分散保持性有明显的区别。

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研究了全珊瑚海水混凝土(CASC)在高温前后的静动态力学性能以及其抗侵彻和爆炸性能，同时建立适用于CASC的三维随机骨料细观模型用以数值仿真模拟计算.结果表明：添加剑麻纤维能有效改善CASC的脆性；随着温度的提高，CASC的残余抗压强度先增加后减小；提出了描述CASC高温后受压应力应变关系的两段式方程；经历过高温后的CASC，其静动态力学性能都明显降低，温度越高，高温弱化效应越明显；建立一种能够适用于CASC的三维随机骨料细观模型，数值模拟结果与实验结果较吻合

Abstract:

首先对不同冻融损伤程度混凝土圆环体试件进行了试验研究，其次分析了冻融循环次数、应力水平和相对冻融深度对混凝土力学性能影响规律.试验结果表明，随冻融循环次数和应力比的增加，混凝土峰值应力增加而峰值应变降低.当相对冻融深度小于临界值时，混凝土弹性模量、峰值应力、峰值应变和初始损伤均呈线性退化，超过临界值后保持稳定.当冻融循环次数由100次增加到200次时，相对冻融深度临界值由0.5增大到0.8.最后基于应变等价性假说和统计损伤理论，得到了总损伤变量随冻融次数和相对冻融深度的演化规律，并建立了不同冻融损伤程度承压混凝土应力应变关系.

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为探究早龄期混凝土的断裂性能,针对5种不同养护龄期(3d、7d、14d、21d、28d)的混凝土三点弯曲梁试件,开展了20根含预制裂缝的早龄期混凝土断裂试验,得到了早龄期混凝土荷载—裂缝张口位移(P-CMOD)曲线、断裂韧度、断裂能,采用声发射(AE)技术,通过振铃计数和累计振铃计数与时间的关系曲线,探讨了不同养护龄期对混凝土试件梁损伤断裂过程的影响,通过计算上升角(RA值)和平均频率(AF值),分析了早龄期混凝土的破坏模式。结果表明：早龄期混凝土断裂韧度、断裂能均随养护龄期的增加而增加大,抵抗开裂能力提高,延性变差；养护龄期从3d到14d,混凝土断裂韧度和断裂能增速较快,养护龄期从14d至28d,混凝土断裂韧度和断裂能增速变缓；声发射振铃计数和累计振铃计数均能较好地反应早龄期混凝土损伤破坏过程,累计振铃计数的增长速率随养护龄期的增加而减小；剪切裂缝占总裂缝的比例随养护龄期的增加而增加大。

Abstract:

通过观测砂浆的外观、质量损失率和耐蚀系数，结合XRD、SEM和EDS等微观表征手段，对比研究了硅酸盐水泥、铝酸盐水泥浆体分别在硫酸、柠檬酸溶液中的腐蚀规律与机理。结果表明，与硫酸溶液相比，柠檬酸溶液对两种水泥砂浆的腐蚀能力更强；与硅酸盐水泥相比，铝酸盐水泥表现出了较好的耐酸腐蚀性能，主要原因在于铝酸盐水泥浆体中含有大量铝胶，在硫酸溶液中能够中和更多H+，在柠檬酸溶液中延缓H+向浆体内部扩散的速率。

Abstract:

随着钢结构桥梁建设的高速发展，近年来耐候钢凭借优良的耐腐蚀性能备受青睐。但中国应用耐候钢时间较短，对耐候钢在海洋性大气等复杂环境中的适用性认识不清。同时桥梁钢结构往往带应力工作，这将进一步加剧钢结构的腐蚀。为此，以桥梁常用耐候钢Q370qENH为研究对象，通过周期性干湿交替盐雾加速腐蚀试验模拟海洋性大气腐蚀环境，探讨应力作用下Q370qENH的抗腐蚀性。并从腐蚀速率、锈层发育和物相组成、锈坑形貌以及损伤拉伸性能，涵盖腐蚀机理与表征的多个角度综合分析，发现相较无应力腐蚀，应力腐蚀会显著提升钢材表面腐蚀活性，从而加快耐候钢的腐蚀速率，同时在一定程度上延缓了稳定性锈层的生成，并进一步削减钢材强度。但无论是否存在应力，二者在盐雾环境中最后均未生成较为稳定的锈层保护层。试验结果表明：在高氯海洋性大气腐蚀环境中，耐候钢并未表现出优越的抗腐蚀性能，不建议免涂装使用。但耐候钢腐蚀后各项性能仍处于较高水平，可以视为一种良好的耐腐蚀钢材。

Abstract:

为进一步合理利用我国丰富的速生林资源，利用国产速生杉木机械分级层板制备了胶合木并研究了其抗弯性能.结果表明，基于横向振动法的杉木层板强度等级中M22和M18产量占比达80%以上；胶合木抗弯性能的变异系数较层板显著减小，杉木层板等级与组坯方式对胶合木抗弯性能影响显著；基于层板弹性模量的贡献率模型可预测胶合木的抗弯性能；国产速生杉木胶合木最高强度等级可达规范规定TCT40，大部分可达到TCT32（TCYD32），其抗弯强度设计值均大于GB50005中规定的相同等级胶合木设计值.

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采用轻质陶砂、水泥、偏高岭土、石灰石粉制备了石灰石-煅烧黏土-水泥(Limestone Calcined Clay Cement, LC3)砂浆，研究了陶砂掺量及预湿状态对LC3砂浆干密度、力学性能、抗渗性能及抗氯离子渗透性能影响，分析了其强度形成和微观结构机理.结果表明：随着陶砂/胶凝材料质量比增大，LC3砂浆干密度和抗压强度逐渐降低，毛细吸水率逐渐增大，而其抗氯离子侵蚀能力逐渐增强；但与未预湿陶砂LC3砂浆相比，掺预湿陶砂试样的28d抗压强度增大了3.4%-10.8%，28d电通量降低了59.0%-80.1%，其毛细吸水率降低更为显著.LC3体系中石灰石粉的成核作用能促进水泥早期水化，煅烧粘土的火山灰反应有利于细化孔结构，同时预湿陶砂的内养护效应维持基体内部湿度继续促进水泥水化，使得预湿陶砂LC3砂浆微观结构更为密实，从而提高其力学性能、抗渗性能和抗氯离子侵蚀能力.

Abstract:

建筑物吸收电磁波是实现信息防护和防电磁辐射的重要途径之一。本文通过宏观性能测试、微观结构测试和数值模拟研究了钢丝网增强复合石墨烯（GR）-锰锌铁氧体（MFO）水泥砂浆在1~18 GHz频率的吸收电磁波性能，并揭示了其电磁波防护机理。结果表明：30%掺量的MFO因团聚导致的稀释效应降低了复合砂浆强度，而GR因促进水泥水化从而增加了复合砂浆强度；通过结合材料电磁参数测试和时域有限差分法数值模拟砂浆电磁波吸收性能可知，复掺GR和MFO的钢丝网增强水泥砂浆电磁波吸能最优，其吸收电磁波时存在最佳匹配层厚度，当厚度为25 mm时，掺0.01% GR和30% MFO的钢丝网增强砂浆电磁波有效吸收小于-10 dB，吸收带宽为1.68~4.34 GHz，且对3.23 GHz的反射损耗可达-22.13 dB；因MFO有较好的磁损耗性能，而GR具有良好的介电损耗性能，加之水泥砂浆多孔材料的优异反射特性，导致结合三者能够实现具有建筑功能的电磁波吸收材料。

Abstract:

从钢渣粉中选出的惰性矿物产品，在提升铁品位的醋酸浸出工序中Fe损失率高，需将RO相和金属Fe转化醋酸不溶性的氧化物. 通过差式扫描量热分析法（TG-DSC）和物相分析研究RO相氧化焙烧特征，阐明RO相氧化焙烧产物的醋酸溶解性，并检验惰性矿物产品焙烧料的醋酸浸出效果. 结果表明：RO相氧化焙烧经历了保持原矿相、一次氧化反应和二次氧化反应三个阶段；一次氧化产物为Ⅰ型镁铁尖晶石，二次氧化产物为Ⅱ型镁铁尖晶石和方镁石；这两类镁铁尖晶石均为醋酸不溶性，因此RO相氧化焙烧形成镁铁尖晶石，可避免醋酸溶液浸出时Fe损失；惰性矿物产品经中温或高温氧化焙烧后，醋酸溶液浸出时Fe损失率降低了98.3%.

Abstract:

从全球碳中和与可持续混凝土发展角度，阐述了低碳混凝土的基本概念及全生命周期的减碳与碳汇核心技术理念. 从原材料、混凝土设计、制备、施工、服役及再生利用等全生命周期过程提出了低碳混凝土的三大技术途径：直接减碳、间接减碳及碳汇技术，并分析了每个技术途径下的具体减碳技术路线图谱. 综述了混凝土的碳排放评价方法和准则，阐释了混凝土碳排放的生命周期评价方法. 提出了低碳混凝土未来重点研究方向: 开发新型胶凝材料以及碳汇技术.

Abstract:

首次建立并验证了冲击波-抗压强度、冲击波-回弹-抗压强度的测强曲线检测火山石混凝土抗压强度，并与现行回弹法、超声回弹综合法测强曲线对比分析研究.结果表明：现行回弹法、超声回弹综合法推定火山石混凝土抗压强度的误差较大.冲击波法、冲击波-回弹综合法测强曲线更适用于火山石混凝土，且冲击波-回弹综合法测强曲线误差更低，平均相对误差和相对标准差分别为9.3%、11.3%，该曲线对小型构件钻芯验证结果误差在±11%以内，残差小于6MPa.

Abstract:

为研究西北盐渍土环境对混凝土耐久性的影响，基于新疆若羌盐渍土环境，对0.32、0.35和0.38水胶比的混凝土试件，分别进行硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28d）、盐渍土腐蚀（标准养护28d）、盐渍土腐蚀（标准养护3d）三种侵蚀制度下的耐久性试验，分析侵蚀制度与水胶比交互作用下混凝土动弹性模量经时演变规律与作用机制.并且，基于混凝土动弹性模量动态变化过程，通过Wiener过程理论，建立盐渍土环境下混凝土服役寿命退化模型，定量表征混凝土损伤劣化规律.结果表明：各侵蚀制度下，随侵蚀龄期增加，混凝土损伤度均出现先减少后增加的规律；侵蚀终期，混凝土水胶比与其损伤度呈负相关.同水胶比，硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28d）、盐渍土腐蚀（标准养护28d）、盐渍土腐蚀（标准养护3d）的侵蚀制度对混凝土损伤程度依次增加.由Wiener过程建立的混凝土寿命预测模型可知：混凝土预测寿命退化呈3阶段变化趋势，其趋势与试验中混凝土劣化过程保持一致.

Abstract:

珊瑚礁砂可以在一定程度上缓解远海岛礁工程建设材料短缺的问题.然而，当珊瑚骨料混凝土半埋于近海土壤或半浸泡于海水中时，富含无机盐的地下水或海水在“灯芯效应”下会加速进入混凝土内部，导致混凝土遭受严重侵蚀破坏.本文研究了“灯芯效应”下珊瑚骨料混凝土在Mg2+、SO42-共同作用下的Cl-传输规律，建立了“灯芯效应”下珊瑚骨料混凝土Cl-传输模型.研究结果表明：Cl-沿半浸泡混凝土高度方向由下而上传输的同时也在由表层向中心传输，其在混凝土内部的浓度呈类抛物面分布；SO42-的存在会加快Cl-在混凝土中的传输，而Mg2+的加入会抑制Cl-的传输，导致混凝土在相同高度及深度处的Cl-浓度小于SO42-与Cl-共同作用下的Cl-浓度；本文建立的“灯芯效应”下珊瑚骨料混凝土氯离子传输模型计算结果与实测结果吻合良好.研究对远海珊瑚骨料混凝土结构的耐久性设计和维护具有一定的理论意义和工程价值.

Abstract:

因碱激发胶凝材料体系有多种不同组合而使得其凝结时间和抗压强度呈现出多种变化规律，本文系统研究了NaOH、水玻璃及复掺Na2CO3为激发剂，激发矿渣、粉煤灰、矿渣/粉煤灰和矿渣/水泥4种胶凝体系的凝结时间和7d抗压强度变化规律，获得了不同碱种类条件下复掺胶凝材料体系的凝结时间与掺量变化公式及早龄期强度预测公式。结果表明：单一NaOH或水玻璃激发矿渣条件下，掺入少量粉煤灰、水泥对改善复掺体系凝结时间的效果不显著，并且均会降低早龄期抗压强度；复掺Na2CO3作为激发剂后，能够有效延长碱激发胶凝材料凝结时间，且一定程度提高抗压强度。NaOH-Na2CO3激发矿渣/水泥体系的凝结时间和抗压强度出现“不增却减”的现象，深入讨论了掺Na2CO3复合激发剂的作用机理。

Abstract:

通过抗折强度、抗压强度、界面弯拉强度和收缩实验，并结合红外光谱测试，探究了苎麻纤维(RF)掺量对硫铝酸盐水泥基材料力学性能与体积变形的影响规律.结果表明：随着RF掺量的增加，试样的抗折强度和抗压强度呈现先增后减趋势，在纤维掺量为0.50%(体积分数，下同)同时达到峰值.在约束条件下，掺入RF对水泥浆体界面弯拉强度提升幅度较大，28 d时纤维掺量为0.75%的界面弯拉强度较无约束条件下提高了31.82%.RF的掺入显著增加了水泥浆体的膨胀量，其自生变形和干燥变形均随RF掺量的增加逐渐增大.改性后的RF可在水泥基材料的碱性环境中稳定发挥作用，提高试样整体强度.

Abstract:

通过混凝土抗冻性快冻法试验，对氧化石墨烯再生粗骨料混凝土(GO-RAC)进行冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性能研究，对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进行了测试分析.结果表明：冻融与氯盐侵蚀耦合作用加速了RAC劣化损伤，经72次冻融循环后不同GO掺量的GO-RAC相对动弹性模量均降低至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，使GO-RAC的抗压强度呈现先增大后减小的趋势；GO-RAC在冻融与氯盐侵蚀耦合下的Cl-浓度分布符合Fick第二定律，表面Cl-浓度随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.

Abstract:

利用交流阻抗技术研究早龄期碳化养护下不同砂灰比、水灰比和尺寸的水泥基材料，建立优化的电路模型并获得相应电学参数，对比分析早龄期碳化养护水泥基材料的交流阻抗谱变化。结果表明，碳化养护质量增加率随水灰比增大而增大，随砂含量降低而增加，净浆组的碳化质量增加率平均为10.48%，为砂浆组的2-3倍；试件尺寸越大，碳化质量增加率越大。水泥基材料碳化养护条件下交流阻抗谱高频区圆弧直径呈增大趋势，低频区直线斜率呈减小趋势，建立碳化养护质量增加率与阻抗谱参数之间的关系模型，采用电荷传递电阻Rct2预测碳化养护水泥基材料的固碳量，水泥基材料早龄期碳化养护的交流阻抗谱研究有助于建立相应的无损监测技术。

Abstract:

水泥稳定碎石基层裂缝会诱发沥青面层产生反射裂缝。为消除水泥稳定碎石基层因疲劳损伤产生的裂缝，系统研究了不同掺量橡胶粉的水泥稳定碎石疲劳寿命，线性回归了疲劳方程；运用三点弯曲梁法，表征了掺加橡胶粉的水泥稳定碎石抗疲劳机理。结果表明：橡胶粉掺量0、10 kg/m3、20 kg/m3、30 kg/m3的水泥稳定碎石疲劳方程分别为、、、；橡胶粉掺量10kg/m3和20kg/m3的水泥稳定碎石抗疲劳性能分别为基准的276%、159%，起裂韧度是基准的1.49倍、2.58倍，失稳韧度是基准的1.30倍、2.21倍。橡胶粉掺量10kg/m3-20kg/m3，水泥稳定碎石断裂韧度和断裂能大，疲劳寿命长，抗疲劳性能显著。

Abstract:

基于纤维改性沥青混凝土综合路用性能强化提升需求，提出木质素纤维（CF）/玻璃纤维（GF）复合改善沥青混凝土路用性能的有效方法，确定复合纤维组成对混合料路用性能的影响及增强机理.结果表明：CF/GF改性有效提升了沥青混凝土的高温稳定性，并具有良好的水稳定性和低温性能.当CF/GF以1: 3比例掺入时，沥青混凝土动稳定度提升为单掺CF组的2.2倍；试件低温破坏时最大弯拉应变则提升13.3%.复合纤维通过吸附、加筋及阻滞裂纹的作用，强化了沥青混凝土在温度变化、水损及应力作用下的稳定性，从而提高其路用耐久性能.

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:

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

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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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应用复合材料细观力学理论及三维微观水化模型，建立了描述硬化水泥浆体弹性力学性质的多相细观力学模型；将水泥浆体中的水化产物、未水化水泥颗粒和水(孔洞)分别视为基体、夹杂及等效介质，计算了水泥浆体在不同水灰比情况下的弹性力学性质随水化程度的演化.该模型所需要的参数为水泥浆体各相矿物组成含量及自身的弹性力学性质.通过与试验结果比较，证明了该模型可以用于预测水泥浆体的弹性力学性质.

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采用扫描电镜和能量散射能谱分析仪分析了混凝土中砂岩、大理岩、正长岩和玄武岩4种骨料与水泥浆体界面结构特征，并对这4种骨料混凝土的极限拉伸性能进行了研究.结果表明：不同骨料饱和面干吸水率不同，影响了骨料水泥浆体界面过渡区水化产物的化学组成，进而影响了界面结构特征.砂岩、大理岩骨料与水泥浆体界面过渡区存在氢氧化钙的富集；正长岩、玄武岩骨料与水泥浆体界面过渡区则较少见到氢氧化钙的富集.4种骨料与水泥浆体界面过渡区宽度大小顺序为：大理岩＞砂岩＞正长岩＞玄武岩.不同骨料混凝土的轴心抗拉应力应变行为受骨料水泥浆体界面结构特征的影响.

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采用X射线荧光分析、X射线衍射、Fourier红外光谱、29Si固体核磁共振谱结合去卷积技术研究了脱钙对水泥（ASTMⅠ型）浆体中C S H凝胶结构的影响.结果表明：对于水化3,28d的水泥浆体，其脱钙过程均为2个阶段，即：当水泥浆体的钙硅比(摩尔比)由2.78左右降至2.00左右时，几乎全部游离的CH被脱去，C S H凝胶部分脱钙，浆体的脱钙主要在这个阶段完成，C S H平均链长分别由2.4，2.9增加至4.4，5.8，且I(Q2)/I(Q1)增加；当水泥浆体的钙硅比降至1.83左右时，C S H凝胶脱钙，并产生了更显著的聚合，C S H平均链长进一步分别增加至6.2，9.9，且I(Q2)/I(Q1)继续增加；Alite和Belite在整个脱钙过程中的变化并不明显.脱钙过程中C S H二聚体向更高聚合态转变，但是Al掺杂会影响C S H结构的稳定性.从分子尺度理解，脱钙如能使桥硅氧四面体结构稳定，对于C S H结构的优化是有利的

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为了探讨纤维素醚与水泥浆之间在水化早期的相互作用，通过傅里叶变换红外光谱分析和热分析方法研究了HEMC(羟乙基甲基纤维素醚)对水泥浆前24h主要水化产物形成历程的影响.结果表明：HEMC延迟了钙矾石、C S H凝胶和CH(氢氧化钙)的形成，延缓了水化产物中水分子由吸附态向结晶态的转化；HEMC对不同水化产物的延迟能力不同，对CH的延迟能力最强，对钙矾石和C S H的延迟能力较弱.在前24h中，HEMC没有导致水泥浆生成新的物相.

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设计了不同温度条件的肯塔堡飞散试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，以探寻较为合理的、能够有效反映大空隙率沥青混合料抗松散性能、水稳定性能的评价方法和评价指标.结果表明：肯塔堡飞散试验可以用于评价大空隙率沥青混合料的抗松散性能与水稳定性能.建议以20℃飞散损失、-18℃冰冻飞散损失作为一般温度、冰冻条件下大空隙率沥青混合料的抗松散性能评价指标，以60℃浸水飞散损失作为其水稳定性能评价指标，以20℃飞散损失及60℃浸水飞散损失的变异系数不大于10%，-18 ℃冰冻飞散损失变异系数不大于20%作为耐久性指标的技术要求.

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将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中，合成了阿利特硫铝酸锶钙水泥，改善了硅酸盐水泥的性能.利用X射线衍射、扫描电镜能谱仪和岩相等测试手段，研究了过量掺加SO3和SrO对阿利特硫铝酸锶钙水泥性能的影响.结果表明：熟料中SO3和SrO最佳过掺量分别为50%和80%（质量分数），制得的阿利特硫铝酸锶钙水泥的1，3,28d抗压强度分别达到32.8，66.8,126.4MPa，具有良好的力学性能.SO3和SrO的过量掺入促进了硫铝酸锶钙矿物的形成，且有利于阿利特在低温下的形成.

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针对南方高原潮湿路面，采用沥青路面上面层常用密级配AC 16混合料，首先根据实际情况制定了反复凝冰的试验条件，然后对经历不同凝冰次数的试件进行体积指标、力学性能、高低温性能以及水稳定性等各项性能的试验研究，分析反复凝冰对混合料各项性能的影响.结果表明：混合料的初始空隙率对反复凝冰过程中的混合料空隙率有重大影响；高温稳定性随着凝冰次数的增加而衰减；力学性能、水稳定性以及低温性能在反复凝冰后都有不同程度的衰减，约前8次衰减较快，之后趋于平缓.

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采用混凝土的Kelvin阻尼模型和复阻尼模型，对钢筋混凝土阻尼参数进行了分析，推导得到了弹性阶段弯曲振动时钢筋混凝土阻尼性能的理论折减系数.研究了弯曲振动时钢筋混凝土损耗因子与配筋率、激励频率间的关系.结果表明：钢筋混凝土损耗因子随配筋率的增加和激励频率的提高而下降，且初始下降较快，而后渐趋平缓.将试验数据与理论折减系数进行对比分析，发现在配筋率较高时，理论折减系数与实测阻尼变化趋势接近，而在配筋率较低时，由于未考虑素混凝土的阻尼性能与激励频率的关系，两者间存在一定的偏差.

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通过混凝土柱的轴心动态抗压试验，在10-5~10-3 s-1应变速率范围内对比研究了硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土本构关系的应变速率效应，分析了该效应对硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变和吸能能力的影响.结果表明：随着应变速率的增加，混凝土的抗压强度也随之增加，受硫酸钠侵蚀混凝土抗压强度的应变速率敏感性较高，弹性模量的应变速率敏感性较低，但是峰值应变和混凝土的吸能能力随着应变速率的增加显著增加.另外，对受硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土试件在不同应变速率下的破坏现象也进行了初步的讨论.

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通过对不同配比的9组复合固废轻质填料（简称轻质填料）试样在不同干湿循环次数下的单轴抗压强度试验，分析了干湿循环下各组分掺入比对轻质填料抗压强度的影响.结果表明：轻质填料经历8次干湿循环后仍有较好的力学性能，达到或超过水泥土的强度要求.随着水泥掺量的增加，轻质填料在早期干湿循环过程中强度提高，有助于后期抗干湿循环.适量掺入粉煤灰，有利于提高轻质填料的强度及抗干湿循环能力.聚苯乙烯颗粒超过1%（质量分数），会衰减轻质填料的强度和降低其抗干湿破坏的能力.提出了轻质填料的配比范围.

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研究了木聚糖酶预处理麦秸对改善麦秸与水泥之间相适性及提高麦秸水泥板性能的作用.结果表明：麦秸对水泥水化有阻碍作用，体现在水泥与其混合后水化热峰值温度T由42.5℃降低到23.5℃，适合系数CA降低到30.49%，水泥浆体的水化结合水量也明显降低；用木聚糖酶处理麦秸后可将麦秸中的部分木聚糖溶出，减少麦秸在水泥碱性环境中低聚糖的溶出量，进而减弱麦秸对水泥水化的阻碍作用，表现为木聚糖酶处理后该混合体系的T升高到28.5℃，CA升高到50.04%，水泥浆体的水化结合水量也相应提高；XRD分析结果表明，木聚糖酶处理后混合体系中水泥熟料组分峰强较弱，生成物组分（Ca(OH)2）的峰强较强，用木聚糖酶处理后麦秸制得的麦秸水泥板各项性能也均强于由未处理麦秸制得的麦秸水泥板.

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采用工业CT获取沥青混合料断面扫描图像,利用数字图像处理方法将粗集料从图像中分离,并解决了颗粒粘连问题,使粗集料颗粒成为单独个体.确立了粗集料颗粒之间接触的判定准则,并设计5像素×5像素大小的窗格沿颗粒边缘进行接触搜索.对640张断面图像遍历处理后获得的数据进行定性分析,尝试建立了接触度指标C.采用4种概率密度分布函数对C数据进行拟合,并通过Kolmogorov Smirnov及Chi square 2种方法复合检验,最终选定了对数正态分布来描述沥青混合料内部粗集料颗粒接触特性.

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将研究出的半刚性基层抗裂缝剂添加于道路基层混合料中，通过扫描电子显微镜观测材料微结构形成过程，发现其具有膨胀性和增密性.收缩试验证明，该抗裂缝剂可使道路基层结构因温度和湿度变化所引起的收缩空间大大减少.试验还分析了延迟成型时间对碎石混合料强度的影响，发现抗裂缝剂具有缓凝性能.耐久性试验显示，掺加抗裂缝剂的半刚性基层混合料的早期强度得到了提高，养护周期缩短，耐久性也得到加强.试验路显示，利用半刚性基层材料抗裂缝剂的延时性可实施基层、面层连续施工，使基层、面层紧密结合，从而防止路面开裂，提高道路的耐久性，延长道路使用寿命.

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系统研究了丙烯酸酯类聚羧酸超塑化剂(PAAE)在水泥体系中的分散性能、吸附行为以及分子结构稳定性与温度的依赖关系，并探讨了分散与吸附和水解速率的关系.结果表明：PAAE的初始分散能力随温度升高逐渐增加，但分散保持能力随温度的升高而降低，显示出很强的温度依赖性；PAAE在水泥颗粒表面的吸附量随温度的升高逐渐增加，30℃条件下出现吸附量明显下降的现象.PAAE在碱性环境下发生部分水解反应，水解率随温度升高而增加.水解反应使聚合物分子结构遭到严重破坏，这直接影响PAAE的分散性能.

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针对TiO2光催化降解尾气技术难应用于沥青路面的弊端，试验研究了可用于各类路面的尾气降解材料的路用性能和尾气降解效果.结果表明：胶粉负载光催化剂型路面尾气降解复合材料的力学性能和耐久性均满足相关标准要求，用沥青黏结层者抗冲击性、拉伸黏结强度和低温抗裂性较好，用环氧树脂黏结层者高温稳定性和水稳定性较好；该降解复合材料会降低路表宏观构造深度，但胶粉摩阻作用能提高路面综合抗滑性，对水泥混凝土路面板抗滑性的改善效果优于沥青路面板，可使前者摩擦摆值提高11.5%；该降解复合材料1h可降解95%(质量分数)初始质量浓度0.002%的NO2气体，且水稳定性较好，浸水7d仍具有1h降解35%NO2气体的降解效果.