摘要:采用聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）获得了掺石灰石粉水泥净浆的三维孔隙结构图像及孔隙率、孔隙连通性、迂曲度等孔隙参数，分析了微观孔隙结构对水泥浆体氯离子扩散系数的影响。结果表明：FIB-SEM和压汞试验测得的小于50 nm孔径孔隙率接近，但FIB-SEM能直观地表征孔隙的三维空间分布特征，如孔隙连通性和迂曲度；基于实测三维孔隙结构预测的氯离子扩散系数和实测结果接近，氯离子扩散系数和毛细孔孔隙率的关系符合Archie公式；当石灰石粉替代率由0%增加至10%时，水泥净浆氯离子扩散系数基本不变，这是由于孔隙连通度降低、迂曲度增加抵消了孔隙率增大的影响；当石灰石粉替代率增加至20%时，水泥净浆氯离子扩散系数提高了18.2%，这时孔隙率的增加起了主导作用。

摘要:为探究冻融-溶蚀耦合作用下混凝土的性能退化机制，采用宏观性能测试与微观结构表征相结合的多尺度分析方法，系统研究了混凝土孔结构演化、水化产物微观形貌及界面过渡区力学性能衰减规律，揭示了耦合作用下混凝土的渐进式损伤机制。结果表明：冻融-溶蚀耦合作用对混凝土的损伤效应显著强于单一作用，具有明显的协同加剧特征；耦合作用前期，冻融作用主导混凝土内部孔隙扩展与宏观抗压强度衰减，随后的溶蚀作用进一步削弱基体抗冻性能；二者的协同损伤效应在ITZ最为显著，导致孔结构劣化、水化产物分解，进而诱发混凝土宏观性能的整体退化。

摘要:为有效降低钢渣中游离CaO含量以减小后期膨胀开裂风险，对钢渣粉（SS）进行碳化处理，并将其用于制备3D打印水泥基材料。通过对比分析碳化前后SS的物化特性，探究其对3D打印水泥基材料流变性能、可打印性及力学性能的影响规律。结果表明：碳化钢渣粉（CSS）的主要产物为CaCO₃，表面粗糙度增加、比表面积增大；与掺未碳化钢渣粉（RSS）试样相比，掺CSS试样静、动态屈服应力分别提高61.70%和61.68%，可打印性显著改善；当SS掺量为30%时，掺CSS试样7、28 d抗压强度较掺RSS试样分别提高20.28%和2.42%。微观结构表明，CSS能够促进CaCO₃、钙钒石（AFt）及水化硅酸钙（C-S-H）凝胶生成，形成密实交织结构，从而提升3D打印水泥基材料的力学性能。

摘要:针对正交异性钢桥服役过程中对铺装层材料的性能需求，制备了高吸水性树脂（SAP）与聚乙烯醇（PVA）纤维复合混凝土材料，通过力学性能和耐久性试验，探究了SAP和PVA纤维复掺对混凝土强度、自收缩性能和抗氯离子渗透性的影响及机理。结果表明：SAP和PVA纤维的复掺虽使混凝土强度整体呈下降趋势，但可有效调控混凝土自收缩发展进程，试件S_0.5P_0.4的7 d自收缩率较基准组降低56.2%；当低掺量SAP（质量分数0.05%~0.20%）与中掺量PVA纤维（体积分数0.25%）复掺时，二者可发挥正向协同作用，提高混凝土抗氯离子渗透性；SAP的释水作用能够延缓水泥水化进程，并优化混凝土内部孔径分布，PVA纤维则通过表面水化产物的锚固效应强化界面咬合作用，二者协同可显著优化混凝土的微观结构。

摘要:采用室内物理力学试验和室外植生试验，对不同粒径再生骨料植生型混凝土的物理力学性能和植生特性进行研究。结果表明：再生骨料粒径的增加使植生型混凝土抗压强度和密度降低，孔隙率增加；小粒径（10~15 mm）再生骨料植生型混凝土抗压强度为4.5~7.2 MPa，并随集灰比增加呈先增加后减小的趋势；大粒径（15~25 mm）再生骨料植生型混凝土抗压强度为3.0~4.4 MPa，并随集灰比增加逐渐减小；再生骨料大孔植生型混凝土抗压强度与密度并非绝对呈正比关系，而是与骨料粒径相关；大粒径再生骨料形成的大孔隙率使得黑麦草和高羊茅在植生型混凝土中良好生长。

摘要:为揭示温度（300~700 K）对钢纤维-混凝土界面结合行为的影响机理，采用分子动力学方法建立了γ-氧羟化铁（γ-FeOOH，钢纤维表面钝化膜的主要成分）与水化硅酸钙（C-S-H，水泥主要水化产物）的界面模型。结果表明：C-S-H表面钙离子Ca_s在界面结合中起关键作用，当温度由300 K升至700 K时，界面处钙离子强度分布曲线的峰值降低42.44%，Ca_s与γ-FeOOH表面羟基氧原子O_γ-FeOOH的径向分布函数第1峰值强度下降61.74%，且界面间相互作用能降低14.83%；温度升高导致界面氢键稳定性降低，表现为氢键数量减少、键角缩小及键长增加，同时促进了钙离子和水分子的扩散；当温度从300 K升至700 K时，界面黏结强度（以峰值应力表征）下降了17.51%，且其降幅随温度升高而增大。

摘要:为探明贵州山区公路桥梁服役期间护栏混凝土的劣化成因，以某建成通车数年的高速公路桥梁为研究对象，分别从护栏典型破坏区域与完好区域钻取混凝土芯样，开展碳化深度、氯离子含量、骨料碱活性等宏观性能测试，并结合微观形貌与孔结构特征分析，揭示护栏混凝土的劣化机理。结果表明：典型破坏区域混凝土浅层（0~5 mm）界面结构疏松，水化硅酸钙（C-S-H）凝胶较少，且多害孔（d>200 nm）与有害孔（50 nm≤d≤200 nm）数量明显多于完好区域；两个区域在0~35 mm深度范围内均检出氯离子，表明除冰盐已渗透至混凝土内部；碳化作用与骨料碱活性对本次劣化影响较小。综合判断，盐冻破坏是导致护栏混凝土劣化的主要原因。除冰盐与融冰形成的盐溶液侵入混凝土后，在冻融循环作用下造成界面结构与孔结构破坏，致使混凝土表面开裂、剥落。此外，机制砂混凝土在成型过程中易发生离析泌水，进一步加重了盐冻破坏的不利影响。

摘要:采用水泥对高含水率淤泥进行固化，测定了固化土的无侧限抗压强度、pH值和电导率，研究了水泥掺量和养护时间对固化土pH值和电导率的影响，探讨了固化土pH值和电导率与无侧限抗压强度之间的定量关系。结果表明：随着水泥掺量的增加，固化土的pH值和电导率均增大；当固化土的pH值达到11.16左右，电导率达到0.563 S/m左右（水泥掺量7.5%左右）时，固化土的无侧限抗压强度才逐渐增加；随着养护时间的增加，高水泥掺量（10.0%~60.0%）固化土的电导率在0~7 d内增加，随后逐渐降低，低水泥掺量（低于10.0%）固化土的电导率则缓慢增加到14 d，随后才开始降低；固化土的pH值和电导率根据4个养护时间分别对无侧限抗压强度呈现较好的指数函数关系。

摘要:为了推动垃圾焚烧飞灰（MSWIFA）在沥青道路材料中的资源化应用，对MSWIFA-沥青胶浆进行室内模拟紫外老化处理，再通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱及重金属浸出试验进行多尺度表征，研究了紫外辐射对MSWIFA-沥青胶浆重金属阻滞效能的影响机理。结果表明：紫外辐射可以通过劣化胶浆微观结构和降低体系pH值来影响沥青胶结料对Zn、Cd、Mn的阻滞效能，并且老化过程中形成的特定温度条件和酸性环境可以促进Fe和Cr转化为更稳定的化学状态；MSWIFA中的Ca、Si、Al化合物可能形成了水化硅酸钙凝胶，进而在沥青胶浆中实现对Cu和Pb的特异性固定，有效抑制了二者的浸出。

摘要:为探究SBS改性沥青（SBSMA）的超长期服役性能衰减变化，从多角度评价了基质沥青和不同SBS含量（4.5%和6.0%）的SBSMA老化机理和流变性能。将标准老化阶段（原样—短期老化—长期压力老化容器试验PAV）拓展至2倍PAV（2P）和3倍PAV（3P）的超长期老化过程，并探讨了沥青性能与化学结构的关系。结果表明：随着老化程度的加深，基质沥青疲劳寿命提升、低温性能降低，碳基指数与老化程度的相关性系数R²值为0.968 1；组分和羰基指数的较大变化均发生在1P~2P阶段；随着老化程度的加深，SBSMA的老化指数和SBS降解程度增大，这表明SBS降解和沥青氧化硬化程度继续加深；老化指数与老化程度具有优异的相关性；基质沥青和SBSMA在1P~2P阶段的沥青氧化和SBS降解现象尤为明显，在疲劳寿命和低温性能上同样有所体现；SBS降解程度受SBS含量和老化程度的影响，较高SBS含量的SBSMA在更为苛刻的老化作用下仍能维持一定的改性效果而不被完全降解。

摘要:将鞣酸与异氰酸酯混合加热制备新型预聚体，并将其掺于沥青，制得掺量分别为3%、4%和5%的新型预聚体改性沥青。采用傅里叶红外光谱、四组分分析、凝胶渗透色谱及原子力显微镜研究其化学改性机理；通过流变性能试验与沥青混合料性能试验评价其路用性能。结果表明：新型预聚体制备过程中生成新的化合物，且其与沥青组分发生化学反应，反应产物主要富集于沥青质组分中，该反应产物促使沥青蜂状结构发生变化，提高大分子组分比例；沥青质含量随改性材料用量增加而上升，胶质、饱和分与芳香分含量则呈下降趋势；新型预聚体改性沥青表现出优异的高温抗车辙性能与抗疲劳性能，其沥青混合料亦具有较好的抗车辙能力与水稳定性；当新型预聚体掺量为5%时，其改性沥青路用性能与蓖麻油聚氨酯改性沥青相近。

摘要:针对传统阻燃技术功能单一及预警系统响应滞后的问题，本研究基于层层自组装（LbL）技术，在木材表面交替沉积壳聚糖（CS）与过渡金属碳/氮化物（MXene）作为预警层、CS与植酸（PA）作为阻燃层，构建了“阻燃-预警”双功能智能涂层。结果表明：当预警层为4层、阻燃层为5层时，涂层木材的极限氧指数提升至43.8%，热释放速率峰值降低38.7%；涂层报警响应时间缩短至8 s，预警持续时间超3 600 s，且可稳定循环报警27次。研究通过LbL技术实现了阻燃与预警功能的协同增效，为开发绿色智能木材防火材料提供了新策略。

摘要:采用界面化学处理方法，通过羟基改性、氨丙基三甲基硅烷（KH550）沉积和TiO₂沉积对六方氮化硼（h-BN）进行表面改性，将改性氮化硼引入环氧树脂（EP）制备了改性氮化硼复合环氧防腐涂层，并对其力学性能进行了研究。结果表明：改性h-BN的掺入提升了环氧防腐涂层的整体性能，其最佳掺量为0.5%；KH550沉积改性氮化硼（KBN）对纯EP涂层拉伸性能的增强效果最显著，复合涂层KBN/EP的抗拉强度相较于纯EP涂层显著提高；复合涂层TiO₂沉积羟基改性h-BN/EP在干摩擦和海水摩擦下均表现出优异的耐磨性，且摩擦系数较纯EP涂层显著降低。

摘要:本研究设计并优化了一种多元矿渣水泥基固化剂，采用四因素三水平正交试验优化固化剂配合比，并通过流动性、凝结时间、抗压强度测试及微观表征手段，研究了固化剂掺量（8%~14%）和水固比（0.45~0.55）对上海二层软土流态固化性能的作用规律与增强机理。通过正交试验与方差分析，确定最优固化剂配合比，即水泥、矿渣粉、早强剂、流动剂的质量比为9.0∶12.0∶3.0∶1.5。当固化剂掺量增至14%时，固化土28 d抗压强度达1.74 MPa（较8%掺量下提升172%）；流动剂与聚羧酸减水剂协同作用，使流动度提升至312 mm。微观分析证实，固化剂水化生成的水化硅铝酸钙（C-A-S-H）凝胶与钙矾石协同作用，有效填充孔隙并形成致密网状结构，从而提高了流态固化土的强度。