建筑材料学报

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• 镁铝水滑石对C₃A、C₃S水化及其水化产物氯离子结合行为的影响

  朱炜辰，孙丛涛，盘子涵，邓飘，姚胜勋

  以镁铝碳酸根水滑石（Mg-Al LDHs-CO₃，简称LDHs-CO₃）为原材料，采用焙烧还原法制备焙烧镁铝水滑石（Mg-Al CLDH，简称CLDH）。通过水化热试验与氯离子吸附测试，探究这2种镁铝水滑石对采用固相烧结法制备的铝酸三钙（C₃A）、硅酸三钙（C₃S）早期水化进程，以及二者水化产物氯离子结合行为的影响。结果表明：C₃A体系中，LDHs-CO₃或CLDH均会降低其早期水化放热速率峰值，且使其24 h累计放热量增加；C₃S体系中，LDHs-CO₃可提高其放热速率峰值，CLDH则对其早期水化放热速率峰值无显著调控作用，LDHs-CO₃能显著提升体系48 h累计放热量，而CLDH对其提升较小；仅CLDH可显著增强C₃A水化产物的氯离子吸附能力，且3.0%掺量下28 d吸附效果更优；LDHs-CO₃与CLDH对C₃S体系氯离子结合性能无显著影响，且二者均未导致体系发生物相转变。

• 海水拌和多元固废浆料的性能及微观结构

  张文聪，杨明辉，宋牧原，郑伟龙，鲁能源

  为解决传统水泥注浆材料高成本、高碳排的问题，研发了一种海水拌和多元固废（包括铅锌尾矿、碱渣和粉煤灰）的新型注浆材料，分析了配合比对浆料稠度、析水率、凝结时间和抗压强度的影响，并结合一系列表征技术探究浆料中凝胶产物的组成和微观形貌。结果表明：海水与碱渣可加速体系的水化反应并产生丰富的水化产物，而铅锌尾矿中重金属会抑制水化产物的生成；海水拌和浆料表现出较低重金属浸出性。其中掺有40%铅锌尾矿、48%碱渣和12%粉煤灰的浆料性能最佳，与纯水拌和相比，海水拌和浆料的稠度、初凝与终凝时间和析水率均有所下降，分别为96.3 mm、8.6 h、14.2 h和0.83%，而其28 d抗压强度可达3.17 MPa，且重金属浸出浓度低于限值。

• 基于机器学习力场的水化硅酸钙热导率计算：水分子对各向异性的影响

  徐亮，李涛，闫松，余泽川，彭自强

  结合LAMMPS和Phono3py软件搭建了水化硅酸钙（C-S-H）热导率的计算框架，使用MACE机器学习力场描述原子间相互作用，采用基于Wigner输运方程的计算方法分析了水分子数量对纳米尺度C-S-H热导率的影响。结果表明：机器学习力场能够准确描述C-S-H原子间的相互作用；基于Wigner输运方程的计算方法能够准确计算C-S-H的热导率；C-S-H层状结构的导热性能具有各向异性，垂直于水层方向的热导率最低；随着水分子数量的减少，C-S-H的硅羟基数量下降，热导率由各向异性转变为各向同性。

• 基于AE与DIC技术的侵蚀环境下水工GFRC断裂特性研究

  郭世玉，于腾，曹鹏，陆俊

  为揭示玻璃纤维增强混凝土（GFRC）在侵蚀环境下的断裂损伤机制，开展了经纯水、酸溶液、碱溶液浸泡后GFRC的三点弯曲断裂试验，并结合声发射（AE）、数字图像相关（DIC）技术与扫描电镜（SEM）进行多尺度观测。结果表明：当玻璃纤维掺量为9 kg/m³时，GFRC的力学性能最优，其抗弯强度和峰值荷载较素混凝土分别提升30.47%、30.38%，断裂能最高；泡水组试件因持续水化增强了界面结合，故其抗裂性能最优；而酸环境下因基体侵蚀、碱环境下因碱硅反应均导致基体结构劣化，此过程为AE与DIC损伤监测所验证；力学性能最差的泡碱组试件累计振铃计数为泡水组的2.66倍，且裂纹扩展速度更快；适量玻璃纤维（9 kg/m³）可通过桥接作用消耗能量从而延缓裂缝贯通，但当掺量过高（超过9 kg/m³）时纤维易团聚形成弱界面，反而削弱了纤维-基体黏结效果。

• 回收碳纤维对碱激发UHPC力学性能与孔结构的影响

  钱云峰，陈敏，杨鼎宜，陆世敏，王彤章

  研究了回收碳纤维（RCF）对碱激发超高性能混凝土（A-UHPC）力学性能与孔结构的影响；通过抗压强度与抗折强度测试分析A-UHPC力学性能的变化，结合超声波速、整体孔隙率、毛细吸水及低场核磁共振等手段多尺度表征A-UHPC的孔结构特征；基于T₂谱与孔隙分形理论，量化分析了各类孔的分形维数；结合自收缩测试与扫描电镜观察，评估RCF对A-UHPC体积稳定性及纤维分布的影响。结果表明：适量RCF能提升A-UHPC的强度，降低孔隙率与吸水能力，改善孔结构分布并抑制早期自收缩；RCF有助于增大各类孔的分形维数，优化孔隙结构的空间分布与均匀性；内掺方式可以进一步优化A-UHPC的孔隙分布特性，并促使其形成更均匀有效的内部纤维增强体系。

• 再生砖细骨料混凝土的力学性能与孔隙结构

  党钧陶，荆慧强，千久皓，朱瑞丰，赵顺波

  通过评价不同颗粒级配再生砖细骨料（RBFA）和天然河砂（RS）的物理特性差异，研究了RBFA颗粒级配和取代率对混凝土力学性能和孔隙结构的影响，并基于传统力学预测模型，构建RBFA混凝土抗压强度与弹性模量、劈裂抗拉强度的关系。结果表明：与RS相比，多孔特性使RBFA密度更低，饱和面干吸水率更高；RBFA的掺入导致混凝土的抗压强度和弹性模量降低，最大降幅分别达29.6%、29.0%；随着RBFA取代率的增加和粒径的增大，混凝土的力学性能持续下降，而RBFA细粉对其力学性能有改善作用；RBFA的掺入使混凝土无害孔、多害孔的占比以及孔隙率增大；拟合得到的RBFA混凝土力学性能预测模型误差较低，可实现力学性能的预测。

• 大温差冻融循环下砂浆孔隙协同损伤与退化机制

  姜春萌，胡西康，姜海波，李双喜，夏立

  为阐明冻融温差低温极值对混凝土损伤的影响机制，通过-35 ℃≤温度t≤+5 ℃（大温差）与-18 ℃≤t≤+5 ℃（标准温差）两组冻融试验，分析相同配合比水泥砂浆试件的质量损失、抗压强度及孔隙率演变规律，并采用压汞法（MIP）、扫描电镜（SEM）和X射线断层扫描（CT）对比孔结构与微观形貌。结果表明：经历200次冻融循环后，大温差组试件质量损失率为标准组的2.2倍，抗压强度损失率为标准组的1.6倍；力学性能退化与孔隙率增长呈正相关，大温差组试件经历200次冻融循环后多害孔比例增长24.23%，远高于标准组；大温差组试件内部形成蜂窝状孔隙，而标准组仅孤立孔径扩大，未见明显孔隙连通现象，其原因在于大温差冻融通过突破小孔相变阈值引发了多尺度孔隙协同损伤，导致砂浆抗冻性能显著降低。

• UHPC-ALC复合墙体材料优化及结构力学性能

  苗巧凤，刘洪祥，张铁志，赵景华，李建新

  为制备超高性能混凝土（UHPC）与蒸压轻质混凝土（ALC）复合墙体材料（UHPC-ALC），通过优化UHPC配合比并制备以ALC为芯层、UHPC为面层的复合墙体，研究了不同厚度UHPC面层和ALC芯层复合墙体材料的力学性能和热工性能。结果表明：硅灰15%、粉煤灰微珠10%、钢纤维2.0%（体积掺量）、胶砂比1.2时，UHPC的性能最优；当ALC含水率为50%且采用苯丙乳液界面剂时，UHPC-ALC的界面黏结性最佳；当UHPC面层厚度为5、10、15 mm时，较ALC试件，UHPC-ALC试件抗压强度分别提升20.8%、81.8%、111.3%，抗弯强度分别增长206%、281%、325%，破坏模式由脆性转为延性；当ALC芯层厚度不小于100 mm时，UHPC-ALC可满足中国严寒C区至夏热冬暖地区隔墙的热工要求；ALC芯层厚度不小于150 mm时，UHPC-ALC可满足中国各地区外墙的热工标准要求。

• 盾构渣土-矿渣基工程地聚合物复合材料的制备与性能

  王凯，闫治国，曹凯，蒋曦

  针对传统地聚合物原材料供应不足与盾构渣土大量堆存的双重问题，本文创新性地采用活化渣土作为主要原料，开发盾构渣土-矿渣基工程地聚合物复合材料（SS-EGC）。基于正交试验，以矿渣掺量、碱当量、碱溶液模数和水胶比为因素，抗压强度、抗拉强度为评价指标优化配合比，表征SS-EGC微观结构特征，评估其可持续性。结果表明：复合活化方法可提升渣土的胶凝活性，SS-EGC的抗压强度和抗拉强度分别达到61.0 MPa和10.5 MPa，应变硬化行为显著；水化硅铝酸钠钙（N-C-A-S-H）和水化硅铝酸钠（N-A-S-H）凝胶作为活化渣土的反应产物，在凝胶基质中的占比高达53.5%；SS-EGC单位强度的碳排放、能耗和成本较典型的工程水泥基复合材料（M45-ECC）分别降低25.0%、15.2%和21.1%。

• 基于三维激光扫描技术的输水管道材料腐蚀行为精细化表征

  陈凡，汪魁，石一超，李鹏飞，蔡文峰

  以某实际工程管道材料为研究对象，通过开展电加速腐蚀试验，模拟其在淡水环境下的腐蚀过程，制备出理论腐蚀率为1%~10%的钢片试件。采用三维激光扫描技术，获取钢片试件的腐蚀深度分布云图、等深线图及统计数据。结果表明：钢片试件腐蚀呈明显不均匀性，破坏多集中于钢片边缘；随着腐蚀率的升高，钢片试件的平均及最大腐蚀深度均增大，呈现实际工程腐蚀的随机特征；三维激光扫描技术可高效精确量化钢片试件的局部腐蚀形貌。此外，推导了钢片试件电加速腐蚀时间与自然腐蚀时间的换算关系，为实际管道服役寿命预测提供了参考。