摘要：水泥基材料脆性突出、易开裂是其工程应用亟须解决的关键难题。对水泥基材料各物相的微观脆性进行解析,并建立与其水泥基材料整体脆性之间的联系,是对水泥基材料进行增韧设计的基础和关键。采用微米划痕实验,获得断裂韧性-位移曲线,并联合高分辨扫描电子显微镜分析划痕区域所对应的物相,实现了水泥浆体及其微观物相断裂韧性的定量表征,从而建立了水泥浆体整体脆性与水化硅酸钙凝胶脆性之间的联系。

摘要：为了探究热带海洋环境下混凝土结构的钢筋锈蚀现状,对中国南海岛礁珊瑚混凝土结构和普通混凝土进行现场调研与测试,研究了混凝土结构的钢筋锈蚀率、锈蚀钢筋强度与变形的规律以及钢筋锈蚀率与钢筋表面自由氯离子含量之间的关系.结果表明：在南海岛礁工程中,多风、高温、潮湿的海洋环境对钢筋混凝土结构具有很强的腐蚀破坏作用,钢筋锈蚀率较大,其主要破坏特征为混凝土保护层胀裂、剥落、垮塌、露筋、钢筋锈蚀等,钢筋锈蚀以坑蚀为主;随着钢筋锈蚀率的增大,锈蚀钢筋的屈服强度逐渐降低,锈蚀钢筋的屈强比也呈下降趋势.普通混凝土结构因氯离子扩散导致的钢筋起锈时间不足22～25a;不同暴露区域对钢筋锈蚀率的影响规律是浪溅区〉水下区〉大气区.

摘要：钢筋阻锈剂是一种高性价比的钢筋防腐材料,在桥梁钢筋混凝土结构中应用广泛。有机阻锈剂的阻锈效率主要取决于其分子结构,然而受仪器设备分辨率所限,目前的相关研究多集中于宏观尺度的电化学响应分析,较少涉及微纳尺度的阻锈机理分析。因此,基于分子动力学技术,分别建立了阻锈剂与钢筋钝化膜的纳观尺度模型,模拟了醇胺类、羧酸类阻锈剂分子与钢筋钝化膜间的界面交互作用,揭示了原子尺度上的阻锈机理。基于阻锈剂-钝化膜分子动力学模型对其阻锈响应规律进行分析,确定2种有机分子均可有效阻碍氯离子在钢筋钝化膜表面的吸附和点蚀,其中羧酸类阻锈剂的阻锈效率更佳(75.8%)。通过深入探究2种阻锈剂与钢筋钝化膜基体吸附差异,研究发现:高极性的羧基官能团可与钢筋钝化膜表面的羟基发生强烈的静电吸引作用,使得羧酸类分子稳定地吸附在钝化膜表面,氯离子的吸附位点被大量占据,因而阻锈效率较高;而醇胺类分子由于官能团极性较弱,在界面上的吸附作用不显著;同时,分子模拟证明,阻锈剂中的极性官能团还能直接吸引氯离子,这一机制同样抑制了氯离子在钢筋表面的吸附和破坏;此外,电化学试验的结果与分子模拟一致,这表明分子模拟技术可在有机阻锈剂的分子设计与评估中发挥重要作用,继而为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供科学依据与技术手段。

摘要：工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)的高延性、高韧性和独特的多缝开裂特性,满足可持续发展社会对基础设施建设高安全性和高耐久性的要求。目前配置ECC的聚乙烯醇纤维(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)主要由日本可乐丽公司生产,成本较高,使ECC在实际工程中的大规模应用变得十分困难。为此,研究国产PVA-ECC的可行性及制备方法十分必要。首先基于微观力学模型,对采用国产PVA纤维配制ECC的可行性进行了探讨,并通过参数分析,确定了国产PVA-ECC配合比的优化方向。对设计的11组不同配合比的ECC试件进行单轴压缩试验和四点弯试验,研究水泥/粉煤灰比、水胶比、PVA纤维体积掺量对ECC抗拉强度、弯曲韧性和抗压强度的影响,据此提出了国产PVA-ECC的较优配合比。国产PVA-ECC的研发,降低ECC的成本,使得ECC大量应用于工程实践成为可能。

摘要：设计水灰比为0.55的素混凝土棱柱体试件,研究加载中和加载后不同压应力水平下的氯离子在混凝土内的侵蚀。对试件在8%浓度的氯化钠溶液中浸泡180 d后的取样进行测试,测试结果表明,当施加的压应力小于抗压强度的70%时,持续荷载与瞬时荷载下混凝土内同一深度的自由氯离子质量分数变化很小,且没有一定的规律性。而当压应力施加到95%的抗压强度后卸载时,混凝土内的氯离子质量分数明显增大。施加不大于70%抗压强度的压应力后,混凝土表观氯离子扩散系数有所减小,持续荷载下回归得到的表观氯离子扩散系数比相同应力水平下瞬时荷载时的要小,顺着荷载施加方向的氯离子质量分数和表观扩散系数要小于垂直荷载施加方向的值。根据试验数据及所需满足的边界条件建立了相应的计算公式。

摘要：自密实混凝土由于其优异的施工性能在各类型的结构工程中得到了广泛的使用。研究选用混凝土公司普通混凝土实际生产用原材料，采用优化设计方法配制3d抗压强度不低于60MPa，28d抗压强度为70-90MPa，且流动性满足现场实际施工要求的高强自密实混凝土，并将该配合比的混凝土成功应用于深圳市红树别院工程项目，取得了良好的施工效果。自密实混凝土由于具有绿色施工特点，在减少施工费用的同时也提高了施工效率，研究表明其综合施工成本低于普通混凝土。

摘要：大孔隙护坡生态混凝土的孔隙率与强度,是新型生态混凝土配合比设计环节中重要的关键参数。在基于粗骨料紧密堆积理论的基础上提出了一种考虑粗骨料包裹层厚度的新型配合比设计方法。结果表明:采用新型配合比设计方法测得的混凝土试件其实际孔隙率与目标孔隙率的误差更小,强度及工作性能表现更佳。