Abstract:

利用水化量热仪、热重分析仪、X-射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、压汞仪及扫描电镜等测试手段，建立了水泥浆体水化过程和力学性能之间的关系，揭示了硫酸铝（AS）和偏铝酸钠（NA）对水泥浆体强度发展的影响机理. 结果表明：在相同掺量下，AS和NA对水泥浆体水化过程的影响和促凝早强机理完全不同，AS对水泥浆体硫酸盐平衡没有显著影响，但NA使水泥浆体成为欠硫体系，显著改变了体系的溶解沉淀平衡；水泥砂浆抗压强度的发展同时受硅相反应程度和浆体微结构建立过程的影响；水泥砂浆的早龄期强度不仅源自水泥水化的非晶相产物，钙矾石（AFt）和单硫型水化硫铝酸钙（AFm）等晶相产物也对早期强度有所贡献；与AFm相比，早期生成的AFt更有利于水泥浆体建立良好的早期固体网络结构，从而促进浆体后期强度的发展.

Abstract:

水泥发明200年以来，硅酸盐熟料矿物结构调控和熟料烧成领域得到了大量研究，积累了丰富的理论成果和实践经验.本文综述了硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙等熟料矿物晶体结构与水化活性的调控方法，原料特性、离子固溶、煅烧制度等因素对硅酸盐熟料烧成的影响规律，以及工业生产硅酸盐熟料的发展现状.在此基础上，指出了当下研究的不足和未来发展方向，以期为硅酸盐水泥熟料体系的创新发展提供指导.

Abstract:

在“碳达峰、碳中和”背景下，水泥行业需降低碳排放并规模化消纳CO₂.低钙硅酸盐胶凝材料作为一种新型固碳胶凝材料，具有节能减排、碳化活性高和产物稳定等优势，可有效推动水泥行业低碳转型.本文系统归纳了不同低钙硅酸盐胶凝材料体系的配料组成、烧成制度、矿物组成和碳化硬化性能等研究进展，展望了低钙硅酸盐胶凝材料的研究方向，以期为低钙硅酸盐胶凝材料的发展提供借鉴.

Abstract:

混凝土的收缩开裂是长期困扰工程界的一大技术难题，采用化学外加剂来减少混凝土收缩是提高混凝土抗裂性方便且经济有效的途径.本文针对工程混凝土收缩开裂突出的现状，首先简要介绍了收缩开裂的成因；在此基础上，从不同阶段、类型的收缩出发，综述了不同品种减缩抗裂外加剂的研究与应用进展，指出了当前应用过程中存在的技术难题以及需要进一步研究的方向，旨在为减缩抗裂外加剂的研究开发和应用提供参考.

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水化硅酸钙（C-S-H）作为普通硅酸盐水泥的主要水化产物，其微纳结构的稳定性对水泥基材料的强度与耐久性具有显著影响.本文综述了C-S-H分子结构和胶体结构在近几十年来的主要研究进展，进一步概述了C-S-H在超低温环境下的微纳结构稳定性、纳米力学性质稳定性及增强策略的相关研究进展，探讨了目前超低温环境下C-S-H结构研究中存在的关键问题，并对未来进一步的研究方向提出展望.

Abstract:

碳捕获、利用与封存（CCUS）技术通过捕获和转化CO₂来减少大气中的CO₂浓度，是实现中国气候目标和可持续发展的关键技术之一.综述了加速碳化钢渣制备低碳建筑材料的研究进度；系统介绍了碳化钢渣建筑制品的性能及其提升机制，以及碳化钢渣辅助性胶凝材料的水化活性及其水化机理；总结了加速碳化技术在建筑材料工业化生产中的应用案例；展望了钢渣碳化未来的发展方向.以期为水泥和混凝土制造业的绿色转型和可持续发展提供参考.

Abstract:

采用球霰石（球霰石晶型碳酸钙）替代石灰石粉（主要为方解石晶型碳酸钙）制备水泥净浆与砂浆试件，研究了碳酸钙晶型对水泥砂浆抗压强度和微结构的影响，通过水化热测试、X射线衍射分析等测试手段探索了球霰石与方解石的作用机理. 结果表明：球霰石较方解石具有更高的化学活性，可提高体系的水化速率；在硅铝酸盐胶凝体系中引入球霰石，能够诱导煅烧高岭土尾矿与碳酸钙发生反应，所形成的水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）凝胶和水化碳铝酸钙晶体等水化产物包覆在球霰石表面，与水泥基体胶结在一起，细化了孔隙结构，显著提升了水泥砂浆的抗压强度.

Abstract:

为研究微晶氢氧化铝凝胶（AH₃）含量对高碱碳铝酸盐胶凝材料性能的影响，设计了氢氧化钠与氢氧化铝复合溶液、偏铝酸钠溶液复配激发石灰石粉的方案.结果表明：随着激发剂中偏铝酸钠溶液的占比从0%逐步增至100%，基体中的单碳型碳铝酸钙含量相对稳定，而微晶AH₃的含量则逐渐增加，三水铝石的含量相应减少；微晶AH₃的平均晶粒尺寸约19.5 nm，显著小于三水铝石的中值粒径5.82 μm，因而微晶AH₃具有更大的比表面积和更强的胶凝性能；随着微晶AH₃含量的增加，基体中凝胶孔的占比提升，孔隙结构更致密；试样抗压强度与微晶AH₃含量之间呈线性正相关关系，即微晶AH₃的含量越高，试样的强度越高.

Abstract:

以天然水硬性石灰和偏高岭土为复合胶凝材料，掺加聚乙烯醇（PVA）纤维、聚乙烯（PE）纤维或玄武岩（BF）纤维，制备了高延性天然水硬性石灰基材料，并研究了其抗压、轴拉力学性能、裂缝控制能力和纤维增强增韧机理. 结果表明：PVA、PE纤维与石英砂或石灰石砂组合均可使水硬性石灰表现出优异的应变硬化和饱和多缝开裂特征，显著提高材料的拉伸强度和极限拉伸应变；PE纤维和石灰石砂组合使材料极限拉伸应变提高至5.604%，PVA纤维和石英砂及石灰石砂组合使材料极限拉伸应变提高至4.000%以上；PVA、PE纤维均可将裂缝宽度控制在100 μm以下，材料在获取超高变形能力的同时具备良好的裂缝控制能力.

Abstract:

利用丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯合成了含不同酯基官能团的聚羧酸系减水剂（PCE），通过测试水泥净浆流动度、PCE在水泥净浆中的吸附量和水解率，研究了不同酯基官能团对PCE缓释保塑效应的影响及机理.结果表明：含不同酯基官能团的PCE尽管在改善水泥净浆初始流动度方面效果有限，却均能大幅提升水泥净浆的经时流动度；不同酯基官能团在水泥净浆液相碱性环境下的水解速率不同，其释放的羧酸基团数量存在差异，进而影响了PCE在水泥颗粒表面的吸附量，最终产生了不同的缓释保塑效应.

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为研究水胶比对碱激发矿渣早期反应动力学的影响，采用¹H低场核磁共振测试了矿渣浆体碱激发3 d的横向弛豫时间与不同状态水相对含量的变化，并通过²⁹Si魔角自旋核磁共振、等温量热、热重分析和傅里叶变换红外光谱测试，揭示了早期矿渣碱激发过程的机理. 结果表明：不同水胶比下矿渣浆体的横向弛豫时间随着碱激发反应的进行逐渐减小，可动水逐渐转化为不可动水；在碱激发3 d时，随着水胶比的增加，高聚合度碱激发产物增加；［AlO₄］^-四面体提高了［SiO₄］^4-四面体的聚合程度和连接作用.

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生命周期评价（LCA）中分配方法的不统一导致行业内LCA报告的通用性较差.本文提出了决策驱动力及主动/被动环境影响的概念，在此基础上基于cut-off规则（CO法）并参考系统扩展（SE）法中“避免过程”思想，提出了协同处置分配（CD）法，并且对某水泥厂进行了一系列以分配方法为变量的LCA研究.结果表明：从熟料方面入手能更高效地减少温室气体排放；从替代原料方面入手可以更高效地减少不可再生资源消耗以及粉尘的排放；传统分配方法会在一定程度上限制采用替代原料的环境效益，CD法相比于传统分配方法能够为水泥厂提供更显著且更有针对性的环境效益.

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基于背散射电子（BSE）图像，对比了频率—灰度直方图法、累计频率—灰度直方图法和高斯混合模型法在水泥修补料物相分析中的表现，并基于最优方法研究了修补界面区的物相占比.结果表明：高斯混合模型法具有最好的稳定性和一致性，推荐在物相分析的阈值分割中使用.同时发现修补界面区的孔隙和未水化颗粒分布较密，其中改性硅酸盐材料的未水化颗粒含量较高，磷酸盐材料的孔隙占比较高，在修补工作中应做相应处理以提升修补效果.

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采用不同长度的碳纤维改性硬化水泥净浆(CFRC)，分析了碳纤维长度对其力学性能、介电性能和微波性能的影响规律，揭示了碳纤维长度对CFRC微波性能的影响机制。结果表明：CFRC的抗压强度和抗折强度随着碳纤维长度的增大先增大后减小，当碳纤维长度为6 mm时，材料的力学性能最优，这得益于纤维的“桥接”作用；CFRC对电磁波的损耗机制与碳纤维长度有关，当纤维长度为1、9和12 mm时，损耗以反射为主，当长度为6 mm时，损耗以吸收为主；CFRC的吸收损耗与复介电常数的实部呈正相关，反射损耗与复介电常数的虚部无相关性；CFRC对电磁波的反射归因于阻抗不匹配，吸收则归因于偶极极化、弛豫极化和空间电荷极化。

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为进一步探究再生粗骨料在绿色建筑中的可持续应用，本文采用巴西圆盘劈裂试验和声发射技术，研究了动态荷载下钢纤维掺量（0，0.5%，1.0%，1.5%）、再生骨料替代率（0，30%，50%，100%）和加载速率（0.02mm/s,，0.20mm/s，2.00mm/s）对钢纤维再生混凝土力学性能和内部损伤演化的影响。结果表明，再生骨料会降低再生混凝土的动态劈拉强度，而掺入1.0%和1.5%钢纤维不仅可以有效地改善这种负面影响，还能增强混凝土的韧性和吸能能力。本文中动态劈拉强度增幅最大可达10%。此外，还利用上升角和平均频率的变化来反映混凝土的动态裂纹形态演变过程，发现剪切裂缝数量占比随加载速率的增大而增加，为实际工程的再生骨料掺量控制提供参考。

Abstract:

本文围绕以砂石机制骨料国家标准为核心的相关标准化技术进步进行了系统阐述与分析，重点说明了标准在机制砂定义、建设用砂级配、吸附性、颗粒形状、粗骨料颗粒形状等方面做出的创新和改变，强化了机制砂级配和吸附性对于品质的重要性和正确认知。同时从服务于现代混凝土的角度，讨论了骨料最优级配的原则、细骨料粗细表征指标、亚甲蓝值试验方法、大胶凝材料理念等学术和技术问题。以期为砂石机制骨料高品化调控与工程应用提供科学支撑。

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采用温升控制的方式研究了浸泡时长、浸泡温度及浸泡试剂类型等参数对机制骨料用典型母岩坚固性的影响。结果表明：随着累计浸泡时长的增加、浸泡温度的升高或选用硫酸镁溶液作为浸泡试剂，岩石孔隙在浸泡溶液晶体体积增大或扩散深度增加的作用下，母岩坚固性质量损失均明显提升，与标准方法测试结果相比，当累计浸泡时长为13.5h，浸泡温度为60℃~80℃或浸泡试剂为硫酸镁溶液时，母岩坚固性质量损失约增长1.1~1.4倍，提出了基于温控和试剂类型选择的机制骨料用母岩坚固性快速评价方法，测试时长可缩减至标准测试方法的1/4。

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机制骨料母岩的弹性模量是影响高强混凝土力学性能的重要因素。本文创新了峰值压应力下粗骨料与砂浆的受力假定，基于粗骨料—砂浆协调变形机理建立了先串联后并联的高强混凝土抗压强度预测模型。采用不同弹性模量的花岗岩和白云岩粗骨料制备了C60高强混凝土，结果表明花岗岩、白云岩粗骨料混凝土抗压强度预测值与实测值相差在10%以内，该模型可为预应力混凝土构件早期张拉龄期的确定及后期结构变形控制提供参考。

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通过引气剂掺量改变3D打印成型水泥砂浆（3DPCM）气泡结构参数，揭示气泡结构对3DPCM微观结构与宏观性能的影响. 结果表明：高粘度浆体在无振捣工艺下，气泡可稳定存在浆体中且较难排出. 3DPCM强度普遍低于普通浇筑成型，含气量增大强度各向异性更加显著，强度变异系数也因此增大.同时，3DPCM孔隙率高于浇筑成型，受横向牵引和竖向挤压影响，气泡多呈不规则长条状，易聚集在打印界面处，这会导致界面出现滑移，加速试件破坏.

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本文采用全固废高温合成了高铁相硅酸盐水泥熟料，研究了钠（Na）在主要熟料相中的掺杂机理.结果表明，固废基高铁相硅酸盐水泥熟料主要矿物相由68.3%β-C2S、21.0%C4AF、6.6%C3A以及少量C3S组成，8%脱硫石膏掺量下28 d抗压强度为16.7 MPa；Na容易被铁相固溶，且倾向于取代Ca2+，但难以固溶于C2S矿相，尤其是取代Si；除了Si，Na原子与宿主原子（Al、Fe、Ca）形成相同的配位数，仅引起局部结构畸变，这种畸变体现在局部键合结构中，而不是整体晶体变形中.

Abstract:

本文通过对9种国产G类膜材进行双轴拉伸试验，研究了双轴拉伸弹性模量与单轴极限抗拉强度以及各项技术参数之间的相关性. 结果表明，9种膜材的经向弹性模量均大于纬向，泊松比均大于0.5. 抗拉强度、纱线密度、基布面密度、膜面密度和厚度与弹性模量呈正相关，纤维直径与弹性模量呈负相关. 线性回归分析显示，单一因素并非能决定弹性模量，而是多因素相互作用的结果，为膜材多尺度分析和参数化设计提供科学依据.

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研究了陶瓷砖抛光微粉混凝土的力学性能和耐久性。结果表明陶瓷砖抛光微粉在混凝土中能发生火山灰反应,同时具有填充效应。这两种作用促进了孔隙的细化,在宏观上体现为后期力学性能的增长。陶瓷砖抛光微粉掺量10%和20%时,砂浆的90天强度活性指数分别为117.34%和114.01%；混凝土在90天龄期时的强度相对值分别达到100.31%和97.80%。此外,陶瓷砖抛光微粉能显著提高混凝土的抗氯离子渗透性。在90天时纯水泥混凝土为高渗透性；掺陶瓷砖抛光微粉后混凝土的渗透等级均降低。混凝土中陶瓷砖抛光微粉掺量10~20%时能获得可接受的力学性能和良好的耐久性。

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研究了铝酸盐水泥(CAC)基材料在软水环境中的力学性能变化及温度对其影响的机理. 监测CAC砂浆抗压强度的同时，通过XRD、TG、EDTA滴定和SEM等方法分析净浆物相组成和微观结构的演变规律. 结果表明：在20℃软水环境中，CAC水化产物组成并未发生明显改变，且AH3凝胶的形成保证了材料长期性能的稳定. 而在60℃环境中，温度升高导致物相转变，软水的存在进一步增强了这一效应. 在温度和软水的共同影响下，产物相变以及部分产物的溶解均导致CAC浆体微结构遭到破坏，从而引起材料性能的降低.

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为了提升无砂混凝土基层材料的抗冲刷特性并揭示不同冲刷条件下强度、模量的衰减规律，以7天无侧限抗压强度、渗透系数和抗压回弹模量为评价指标，采用响应面法确定了无砂混凝土的最优配合比.开展了无砂混凝土冲刷试验，分析了冲刷时间、冲刷频率和冲击力对抗冲刷性能的影响，揭示了无砂混凝土经过不同冲刷条件后强度和模量的衰减规律. 结果表明：无砂混凝土最优配合比为级配 Ⅰ、水灰比0.35和目标孔隙率18%.相较于水泥稳定碎石而言，无砂混凝土具有更好的力学特性和抗冲刷性能.

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基于增强碳酸盐渍土抗剪承载性能和提高废弃轮胎内聚合物纤维（RTPF）可持续利用的双需求，提出利用RTPF改良水泥固化碳酸盐渍土.通过三轴剪切试验和微观检测，探究了RTPF对固化碳酸盐渍土抗剪性能的影响规律及作用机理.结果表明：RTPF使固化碳酸盐渍土的抗剪强度先升高后降低，纤维束1%~2%和纤维丝0.1%~0.2%为最优掺量.RTPF可提高固化碳酸盐渍土的黏聚力和内摩擦角.纤维束的增韧作用高于纤维丝.分段函数可准确描述RTPF固化碳酸盐渍土的应力-应变关系.

Abstract:

为明确煤矸石(Mc)对地聚物材料的作用机理,以Mc等煤基固废制备的地聚物注浆材料(CGGM)为研究对象,系统研究了Mc掺量和粒径分布对CGGM流变、力学性能的影响,结合MIP、XRD、FTIR和SEM等微观测试手段分析了结石体的微观结构.结果表明,Mc能改善CGGM浆液的稳定性,浆液是典型的黏度时变性幂律型流体,CGGM的流动度、凝结时间及抗压强度均随Mc掺量的递增而减小,当Mc质量分数为50%(占前驱体)时,结石体3d、28d抗压强度分别为2.97MPa和8.89MPa.Mc早期主要起微集料效应及为C-S-H凝胶提供成核位点,后期发生聚合反应.结石体强度的形成主要来自AFt、C-S-H和C-(N)-A-S-H等晶体和凝胶体.

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为了实现机制砂绿色制备，提升机制砂品质. 进行了基于离散元的机制砂粗碎、中细碎、筛分及运输工艺数值模拟，优化了机制砂绿色制备关键参数，明确了其对机制砂品质的影响规律. 结果表明：机制砂制备粗碎与中细碎阶段可通过调节破碎设备排料口尺寸提高岩石破碎效率、降低破碎能耗、优化破碎后岩石粒径分布、减小岩石对设备的磨损；而筛分阶段振动筛筛网倾斜角度宜为10°~ 15°，运输阶段运输带布置角度宜为16°. 同时，研究在大型机制骨料生产企业进行了应用，为机制砂绿色高品质制备提供了科学支撑.

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为探究严寒区浮石混凝土养护阶段和冻融阶段的水化程度和损伤程度.基于浮石混凝土的孔隙率、孔径分布和分形维数计算增益系数（Ygp）、损伤系数（Cgp）.利用阈值指标分类法得到水化程度、损伤程度的临界点，根据分级评价和宏观性能确定增益阈值与损伤阈值.结果表明：0.947

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为使砂浆有效减裂，本文分析砂浆的开裂预测方程，从材料组成与约束层面确定了“减裂新方法”，并从理论与试验层面验证了减裂新方法在不同环境下的科学有效性；为提高减裂新方法的实用价值，探索了抹黄油润滑脂、铺塑料膜以及塑料膜间铺设3mm缓凝型净浆等减少约束的措施．结果表明：减小水胶比、减小约束度、增大砂灰比的减裂新方法可明显提升砂浆的抗裂性能；塑料膜间铺设3mm缓凝型净浆的方式可使砂浆的约束降低66%，减裂效果明显．

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为实现精确的粗集料级配检测，本研究提出一种便携式粗集料级配智能检测方法.采用知识蒸馏的策略对视觉大模型SAM进行网络结构轻量化，嵌入神经网络分类器PP-HGNetV2为模型提供语义判断的能力，设计粗集料颗粒特征参数数学表征算法，开发移动端应用程序，实现粗集料级配高通量检测.对5种不同粗集料级配场景进行测试，结果表明本研究方法对于粗集料颗粒的分割精度高于原始SAM模型，并且能够精确去除背景信息，粗集料颗粒关键参数提取结果准确可靠.

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采用碱激发煤矸石-矿渣(AACGS)与碳纤维(CF)和钢纤维(SF)制备CF-AACGS基和SF-AACGS基导电砂浆，分析了纤维种类和掺量对砂浆力学性能和电阻率的影响规律，并讨论了砂浆在不同含水量和环境温度下的导电性.结果表明，单掺0.45vol%CF或单掺2.0vol%SF时，砂浆28d的抗折强度分别提高了67.66%、80.78%，并且抗压强度也得到提升.单掺0.3vol%CF或单掺1.5vol%SF时，砂浆内部即形成空间导电网络并达到渗流阈值，致使电阻率显著减小，同时使含水量和环境温度对其导电性的影响显著降低.

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材料热力学性质是结构抗火研究中的关键物理量，但国内外规范或文献中尚无高强钢丝的热力学性质模型。为研究高强钢丝在火灾高温下的热力学性质，针对名义屈服强度为1670、1860、1960和2160 MPa的高强钢丝，分别采用排酒精法、热流差示扫描量热法和激光闪射法，进行20~1200℃下材料质量密度、比热容和导热系数的试验研究。试验结果表明，高强钢丝的质量密度为7534 kg/m3，比热容随温度的变化规律与低碳钢和规范中的类似，但波峰出现在更高的温度，导热系数显著低于大部分低碳钢，但差异随温度升高而减小。根据试验结果，提出了比热容和导热系数的经验模型，为今后研究火灾下高强钢丝索的热学响应与力学行为确定了重要的材料热力学性质。

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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%.

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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。

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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.

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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.

Abstract:

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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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:

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.

Abstract:

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.

Abstract:

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.

Abstract:

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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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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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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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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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.