摘要:2009年低相变激励温度（160~240 ℃）、回复应力稳定的铁基形状记忆合金（Fe-SMA）材料成功研制后，瑞士联邦材料科学与技术实验室（EMPA）率先在其工程应用技术研发领域开展大量先导性研究。近年来，中国科研团队也围绕Fe-SMA材料的冶炼生产、性能优化，以及基于该材料的创新工程应用技术开发，开展了系列研究。Fe-SMA材料兼具优异的形状记忆效应特性和耐低周疲劳性能，可用作预应力材料与阻尼材料，其中作为新型预应力材料的相关研究备受关注。基于作者团队在Fe-SMA自预应力技术领域的多年研发经验，从该技术的基本原理及与其他材料的组合应用研究两个维度，系统综述了相关研究进展。

摘要:国内外学者针对铁基形状记忆合金（Fe-SMA）与混凝土、钢材及砌体等材料的组合应用开展系列研究，有力支撑了该技术的工程实践。近年来，Fe-SMA自预应力技术的应用领域不断拓展，涵盖玻璃与超高性能混凝土（UHPC）结构性能提升、混凝土墩柱抗震及构件抗火性能优化，以及地下管网修复等多个方向。为推动该技术从实验室走向实际工程应用，实现规模化与产业化，从“材料产品标准化”和“激励设备规范化”两个维度，对其未来研究重点进行展望。系统梳理相关研究，将为Fe-SMA自预应力技术的进一步发展提供重要参考。

摘要:为提高水泥基材料的抗盐冻性能，研究了络合剂和偏高岭土协同使用对水泥砂浆盐冻循环前后的质量损失率、抗压强度损失率、微观结构，以及盐冻砂浆养护后的总孔隙率和抗压强度的影响。结果表明：络合剂和偏高岭土的协同使用显著提高了砂浆的抗盐冻性能和盐冻后砂浆的自修复能力。基准砂浆和复掺0.5%络合剂与3%偏高岭土的砂浆在盐冻循环100次后的质量损失率分别为11.4%和3.8%、抗压强度损失率分别为34.7%和21.8%、总孔隙增大率分别26.1%和17.7%、有害孔占比分别为72.2%和38.3%；复掺络合剂和偏高岭土的砂浆盐冻循环100次再养护28 d后的孔结构和抗压强度均得到了很好的恢复。

摘要:通过水化热、凝结时间、抗压强度、水化产物、扫描电镜和浸提液电导率等探究了矿物组分对硅酸二钙-硫铝酸钙-硫硅酸钙（BYT）水泥物理力学性能和水化进程的影响。结果表明：提高硫硅酸钙（C₅S₂S¯）含量可以缩短BYT水泥净浆的凝结时间，加快水化放热速率，提升浸提液的电导率；当C₅S₂S¯含量从20%增加至40%时，硬化BYT水泥净浆的28 d抗压强度由34.6 MPa增加至43.6 MPa，3 d龄期时钙矾石生成量从13.4%持续增至20.2%，28 d龄期时水化钙铝黄长石（C₂ASH₈）的生成量从12.2%下降至3.7%；当C₅S₂S¯含量为40%时，BYT水泥浆体微观结构较为致密，进而改善了其力学性能。基于工业固废制备的BYT水泥具有较好的物理力学性能，为BYT水泥的低碳应用提供了理论依据。

摘要:采用X射线衍射、压汞法和氦气流比重瓶法等测试手段，对比研究了高地温环境下掺或不掺偏高岭土（MK）时硅酸三钙（C₃S）浆体中水化硅酸钙（C-S-H）凝胶密度及其与浆体孔结构的关系。结果表明：高地温环境下C-S-H的结构发生致密化，固体密度和体积密度增加，直接导致硬化C₃S浆体的毛细孔隙率增加，孔结构粗化；掺MK后硬化C₃S浆体的中值孔径和最可几孔径明显降低，孔结构细化，这与Al掺入致使水化硅铝酸钙（C-A-S-H）的密度降低有关。

摘要:以赤泥、矿渣粉等工业固废为主要原料制备赤泥基胶凝材料（RCM），通过强度与吸水率试验得到RCM最佳配方，用于稳定花岗岩锯泥（GS），形成赤泥基胶凝材料稳定锯泥（RCMG），并以水泥稳定锯泥（CSG）为对照，系统评估两者的强度与干缩性能。通过孔结构分析、内部相对湿度（φ）、孔隙溶液表面张力（γ）、X射线衍射、扫描电镜及热重分析等手段阐释其干缩抑制机制。结果表明：RCMG的级配更接近最大密度曲线，最大干密度高于CSG；RCMG与CSG的7 d无侧限抗压强度分别为3.1、3.6 MPa，均满足基层材料强度要求。尽管CSG早期强度略高，但RCMG在60%与75%相对湿度下的28 d累计干缩应变分别较CSG降低19.6%与23.4%，表现出更优的干缩性能。机制研究表明，RCMG的总孔隙率与中孔孔隙率更低，φ下降更缓慢，孔隙溶液表面张力更小，且体系中钙矾石（AFt）与水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）等水化产物能够长期稳定存在，形成“孔结构-水分迁移-界面张力-相组成”的耦合闭环机制，能够有效抑制干缩。该材料体系适用于细粒固废含量高、对干缩敏感的道路基层工程。

摘要:为提升橡胶混凝土的力学性能，制备了尼龙纤维增强橡胶混凝土（NFRC），并对比了尼龙纤维和NaOH表面改性对橡胶混凝土力学性能的影响。结果表明：NaOH表面改性可有效改善橡胶与水泥基体的界面结构，使橡胶混凝土抗压强度提升8.1%；尼龙纤维能显著补偿橡胶颗粒掺入引起的强度衰减，当尼龙纤维掺量φ_NF（体积分数）为1.0%时，增强效果最优，与普通橡胶混凝土相比，该掺量下NFRC的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、冲击延性指数分别提高了14.7%、34.0%、27.1%、59.89%，抗冲击破坏次数增加了5.61倍，并使其冲击破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏；尼龙纤维通过桥接、拔出和断裂等机制在裂纹发展阶段有效增韧，并与橡胶颗粒协同作用，改善了混凝土的断裂性能。

摘要:通过碳矿化材料封装射频芯片制备了一种无源无线数字骨料，并对其信号传输性能、力学性能和微观结构进行了系统研究。结果表明：碳矿化材料的电导率为10⁻⁸量级，远低于普通硅酸盐水泥和白色硅酸盐水泥的10⁻⁵~10⁻³量级，可有效降低电磁波的传输损耗；碳矿化数字骨料在空气中的信号传输距离为2.5~7.0 m，嵌入2 cm厚砂浆中的信号传输距离可达3.5~8.5 m；碳矿化反应可生成致密的碳酸钙和硅胶复合结构，从而使得碳矿化数字骨料的抗折强度高达33 MPa；碳矿化数字骨料具有唯一身份标识功能，可实现混凝土预制件全生命周期的信息管理和质量追溯，适用于装配式建筑、水利和隧道等大型基建工程建设，可有力推动混凝土产业的智能化与信息化发展。

摘要:为探明玻璃纤维增强塑料（GFRP）管局部损伤对GFRP管混凝土（CFFT）柱轴压力学行为的影响及其计算模型，考虑直线型损伤的角度、长度及损伤形状等因素，设计了9种共26根不同损伤形态的CFFT柱。通过轴压试验，观测了试件的破坏形态，测试了其极限承载力及荷载-应变曲线，分析了各因素对CFFT柱轴压力学行为的影响，并建立了相应的承载力计算模型。结果表明：沿纤维缠绕方向的局部损伤对CFFT柱轴压力学行为影响最为显著，轴向损伤次之，环向损伤影响不明显；随着纤维缠绕方向损伤长度的增加，CFFT的轴压刚度和极限承载力显著下降，当损伤长度超过30 mm后，承载力下降速率减缓；在直线型、横向V型和正方形3类损伤形状中，正方形损伤试件的承载力下降幅度最大，接近30%，且损伤形状面积越大，承载力下降越明显。基于现有模型，建立了适用于局部损伤CFFT柱的轴压强度预测模型。

摘要:以建筑陶瓷原料为基础，系统研究了快烧工艺条件下，颗粒粒径对建筑陶瓷坯体烧结行为、物相演化及力学性能的影响。通过调控球磨时间，制备了中位粒径为8.18~10.57 μm的系列样品，并结合X射线衍射（XRD）、热重-差示扫描量热分析（TG-DSC）和扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）等手段，分析颗粒粒径对烧结后陶瓷坯体的石英相分布、裂纹形成机制及结构致密化过程的影响。结果表明：原料颗粒的细化可显著促进烧结初期的离子扩散与坯体致密化过程，使最低致密化温度由（1 233±3） ℃降至（1 213±3） ℃；在相同烧结条件下，建筑陶瓷坯体的显气孔率由中位粒径10.57 μm时的0.195%降低至中位粒径8.18 μm时的0.021%；颗粒粒径减小可促进石英的玻璃化转化过程，降低α→β石英晶型相变诱发的局部应力，减少裂纹密度，表面结构趋于连续致密，抗折强度由中位粒径10.57 μm时的（55.76±0.75） MPa提高至中位粒径8.18 μm时的（71.80±3.45） MPa。

摘要:采用室内加速磨损试验模拟0~12 000次飞机轮载作用，研究干燥/湿润工况下不同纹理水泥混凝土道面摆式摩擦系数（BPN）的衰减规律，量化分析多尺度纹理指标，构建基于长短期记忆神经网络（LSTM）的抗滑性能预测模型。结果表明：干燥工况下刻槽道面抗滑性能呈现初始磨损—骨料暴露—快速衰减—稳定缓降四阶段衰减规律，快速衰减阶段BPN衰减率为21.11%~30.62%，是影响抗滑性能的关键阶段；湿润工况下，槽间距26 mm、槽深6 mm的刻槽试件BPN衰减率为15.17%，显著低于槽间距36 mm、槽深6 mm试件（35.16%）；深刻槽纹理能有效提升湿润道面的摩擦性能，宽间距刻槽则更利于提升干燥道面的BPN；LSTM模型在干躁和湿润工况测试集的预测精度R²最高，分别达到0.95和0.86。

摘要:提出一种基于植筋连接的剪力键形式，用于无机胶复合竹（InorgBam）与混凝土组合梁的界面连接，并通过推出试验，研究了螺杆直径和扩孔注胶工艺对连接件顺纹抗剪性能的影响，重点分析了荷载-滑移响应、破坏模式、顺纹抗剪承载力、滑移刚度和延性等关键性能指标；基于试验和理论分析，提出了无机胶复合竹-混凝土组合连接件顺纹抗剪承载力计算模型。结果表明：无机胶复合竹-混凝土组合连接件在顺纹抗剪承载力、滑移刚度和延性等方面均优于传统木-混凝土连接件；增大螺杆直径可有效提高连接件的顺纹抗剪承载力，发生弯曲破坏的试件中，随着螺杆直径的增加，试件的滑移刚度逐渐提高；扩孔注胶有效增强了螺杆的侧向约束，延缓了无机胶复合竹孔壁的压溃，可显著提高连接件的顺纹抗剪承载力和初始刚度，但由于注胶层呈现脆性破坏特征，导致试件延性下降。

摘要:提出了一种基于电热特性的自控温混凝土（TSC）绿色融雪除冰新技术，从材料性能、结构功能与工程应用的多维度出发，系统研究了TSC的力学性能、融雪除冰能效和服役性能，论证其在高寒区道路融雪除冰中应用的可行性。结果表明：TSC的28 d抗压强度为45.0 MPa、弯拉强度为6.2 MPa，360 d电阻率较28 d时的最大增幅仅16.6%，具备优异的力学性能和稳定的电学性能；在功能特性方面，400 W/m²加热功率密度下，5.0 h内试件升温11.6 ℃，可融化50 mm积雪；TSC道路在-14.1 ℃的低温环境中仍可稳定维持12.3 ℃的平均温度，并成功融化45 cm冰冻层；此外，TSC绿色融雪除冰技术可避免氯盐对道路结构与环境的腐蚀损伤，具有更高的潜在经济与环境价值。