通过现场海洋曝露试验和实验室海水浸泡试验,采取分层取样和化学分析方法,应用氯离子三维扩散理论,研究了普通混凝土和高性能混凝土在海洋大气区、潮汐区、水下区和实验室海水浸泡下的Cl-扩散系数变化规律.结果表明,混凝土的Cl-扩散系数随着曝露时间的增加而降低,高性能混凝土的抗Cl-扩散性优于普通混凝土.在Khatri计算模型的基础上,提出了考虑劣化效应系数的海工混凝土使用寿命计算模型.该模型计算结果与Clear经验模型基本吻合,解决了Khatri计算模型结果与实际寿命不相符的问题.

通过拉伸试验分析了X80管线钢材及其焊接接头拉伸性能,采用扫描电镜及其能谱分析仪观察了上述材料的断口形貌与化学成分,并对其断裂行为进行了研究.结果表明:材延伸率和断面收缩率大于焊接接头,材为韧性断口,而焊接接头为出现分层现象的韧断+脆断断口;材纤维区面积及韧窝尺寸均大于焊接接头,材放射区形貌为韧窝结构,而焊接接头为解理形貌,材与焊接接头的剪切唇区均为解理形貌;焊接接头中夹杂物以硫化物和氧化物为主,是焊接接头力学性能降低的重要因素.
通过黏度、拉伸、马歇尔、车辙和低温弯曲试验分析了掺2%~10%(质量分数)橡胶粉的改性沥青及其混合料的性能.结果表明:掺橡胶粉后,改性沥青的容留时间略有缩短,断裂延伸率有所提高,其中掺6%橡胶粉的改性沥青断裂延伸率可达261%;与普通沥青混合料相比,掺2%,4%,6%橡胶粉的改性沥青混合料其高温稳定性能良好,低温脆性均有所改善,且掺4%,6%橡胶粉的改性沥青混合料低温强度较高、变形能力较好.

为了了解纤维土的路用特性,采用室内试验分析了影响纤维土黏聚力的主要因素,研究了素土、石灰土和水泥土掺加纤维后所表现出来的基本力学性能.结果表明:纤维掺量对纤维土黏聚力影响显著;在素土、石灰土和水泥土中掺加纤维均能明显提高土体的黏聚力,但内摩擦角变化不大;素土的初始性模量随纤维掺量的增大而增大,而石灰土和水泥土的初始性模量随纤维掺量的增大而减小;素土和石灰土掺加纤维后可应用在需要提高抗变形能力的实际工程中,水泥土掺加纤维后可应用在需要提高强度的实际工程中.
利用TAM-AIR热活性微量热仪测定了掺不同减水剂水泥水化过程的水化放热曲线,并用Db10小波对放热曲线进行分析.结果表明:掺新型聚羧酸减水剂(SPC)水泥的水化曲线放热峰比掺萘系减水剂(NSF)和不掺减水剂的水泥分别滞后了171.3,235.9 min.对各放热曲线进行分解与重构发现,掺SPC试样的各近似系数比掺NSF试样和空白样小,重构得到的信号误差大,表明掺SPC比掺NSF对水泥水化的影响大.减水剂可有效延缓水化放热峰出现,掺SPC水泥水化放热过程比掺NSF水泥更加温和,有利于后期水泥强度的发展.
测试和分析了掺复合缓凝剂(CR)的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的凝结时间、水化热、液相pH值、抗压强度、物相组成和微观结构,将其与掺硼砂(NB)的MKPC浆体进行比较,研究了掺CR的MKPC浆体的水化硬化特性.结果表明:CR通过控制MKPC水化体系液相pH值,使MKPC浆体的凝结时间延长、早期水化反应速度减慢、水化体系温度降低、总水化放热量减少;掺CR的MKPC硬化体中主要水化产物磷酸钾镁晶体(MKP)的生成量增加、晶体生长完好、稳定性好,MKPC硬化体的微观结构更完善,后期抗压强度显著提高.

提出了基于高分子导电膜拉敏效应的混凝土裂缝红外热成像检测方法.结果表明:在外部电压源激励作用下,涂覆在混凝土试件表面导电膜中的导电粒子由于隧道效应形成导电通路,混凝土裂缝处可形成局部热效应温度场,红外热成像仪能够分辨出混凝土裂缝位置及走向.该方法检测裂缝精度达到0.04mm,检测裂缝宽度为0.040.30mm,检测距离达到40m,从而可实现对混凝土裂缝进行远距离、非接触、大面积的快速分布式测.
介绍了基于表面活性剂的温拌沥青混合料生产工艺.试验结果表明:浓缩液法温拌沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料可比相应的热拌沥青混合料降低拌和温度约30~40℃;进一步测试温拌沥青混合料的马歇尔稳定度、流值、浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂、谢伦堡析漏、肯塔堡飞散以及车辙动稳定度等现行规范所列的试验项目后发现:不论是否改性,浓缩液法温拌SMA混合料都可达到相应热拌沥青混合料的性能,并且满足现行规范要求.另外,室内试验表明,浓缩液法改性温拌SMA-13混合料的疲劳寿命要比相应的热拌沥青混合料有所提高.
为了揭示浇筑式沥青混合料超热老化机理,采用傅里叶红外光谱法(FTIR)和热失重法(TG)实时追踪扫描了微观尺度下浇筑式沥青不同超热温度下分子基团以及轻质组分的变化规律,分析了超热温度下挥发和氧化对改性沥青老化的影响进程.结果表明:在超热温度下,挥发对浇筑式沥青混合料老化所起的作用明显,并且一直贯穿整个超热老化过程,而氧气浓度决定了氧化在其整个老化过程中的作用时间,在高氧气浓度下,氧化主要发生在老化前期,而老化后期轻质组分的挥发起主导作用.
掌握混凝土导热系数与含湿量的定量关系是准确计算混凝土传热传质性能及建筑能耗的前提.通过试验分析了含湿量对3种常见混凝土导热系数的影响,并给出了两者之间的定量关系.研究结果表明:混凝土孔隙率越大,含湿量对其导热系数的影响越明显;在低含湿量范围内,混凝土导热系数随含湿量增加而增加的幅度较大,而在高含湿量范围内其增幅变小,且孔隙率和孔径越大时,此变化趋势越明显;获得了混凝土导热系数与质量含湿量的幂函数关系.