珊瑚混凝土基础力学性能及工程应用研究现状

王文胜, 吕海龙, 马江涛, 刘琦, 聂晓东

2026, 45(1): 1-20. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0700

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珊瑚混凝土是以珊瑚砂、礁灰岩等为骨料，掺入水泥、粉煤灰等胶凝材料与外加剂，并以海水拌制而成的海洋工程材料。在海洋工程及岛礁建设中可最大限度实现就地取材、节约资源、降低运输成本，对推动岛礁工程建设具有重要意义。本文系统介绍了珊瑚原材料特性、珊瑚混凝土的改性方法、配合比设计，以及在静态力学性能、动态力学性能、抗侵彻与抗爆炸性能等方面的研究进展。分析了配合比设计、矿物掺合料及纤维增强技术对提升珊瑚混凝土力学性能的影响。并对当前珊瑚混凝土研究中存在的问题进行了探讨与展望，以期为珊瑚混凝土在岛礁工程建设方面的大规模应用提供关键技术支撑，助力海洋强国战略的实施。

超速凝磷酸镁水泥涂层新型喷射工艺及裂缝修复性能研究

喻秋淳, 李尉, 梁云, 邓永杰, 黄汉涵, 李维红, 李栋伟

2026, 45(1): 21-29. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0676

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针对磷酸镁水泥（MPC）在无缓凝剂条件下凝结硬化过快导致的施工难题，本研究采用混搅喷一体式新型喷射技术进行超速凝MPC涂层的机械化施工，有效解决了速凝水泥涂层喷射施工瓶颈，降低原材料成本。基于此，本文重点研究了喷射超速凝MPC涂层对混凝土基体抗氯离子渗透性能的影响规律，并评估超速凝MPC涂层对裂缝砂浆构件力学性能及抗氯离子渗透性能的提升效果。结果表明：经90 d海水浸泡后，0~<5 mm涂层混凝土氯离子含量较无涂层混凝土显著降低24.8%（质量分数），抗氯离子渗透性能得到有效提升；氯离子在涂层混凝土中的渗透行为服从随结构深度增加而递减的变化规律；在0~<5 mm深度，氯离子含量随海水浸泡龄期增长而增加，且逐渐趋于饱和，在454 d时达到饱和，含量为0.193%；经涂层修复后的裂缝混凝土构件28 d抗折强度提升131.3%，0~<5 mm氯离子含量降低12.9%。本研究为喷射超速凝MPC涂层在海洋环境混凝土结构防护与修复加固工程中的应用提供理论依据。

路面水泥混凝土碳汇环境效益的时滞分析与动态核算

杨兆宁, 张端, 孙博学, 高峰, 李小青, 聂祚仁, 崔素萍

2026, 45(1): 30-39. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0619

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水泥材料生命周期内具有显著的碳汇潜力，但目前仍缺乏具体的碳汇环境效益核算方法。本文构建了基于动态指标的路面水泥混凝土碳汇时滞分析模型，系统评估了路面水泥混凝土全生命周期内的碳汇时间分布及其环境效益，并提出了用于修正静态碳核算结果的时间因子α与减排偏移量β。结果表明，100年内水泥材料碳汇总量占水泥生产排放量的22.18%。相比动态方法，采用传统方法高估了53.8%的碳汇效益。此外，时滞分析得到，100年时限内α为0.65，β为38 614.79 kgCO₂e，水泥碳汇的环境收益可通过α、β进行快速修正。研究结果可为水泥材料碳汇精准计量提供方法依据，对长寿命基础设施系统的碳管理策略制定具有重要意义。

预养护对硅钙渣复合蒸压加气混凝土宏观性能与微观结构的影响

梁新星, 张敬申, 王朝胜, 梁李归祖, 刘泽, 张通, 朱颖灿

2026, 45(1): 40-46. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0721

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本文以硅钙渣、矿渣、脱硫石膏为主要原材料，通过调整新拌浆体温度、预养护温度和预养护时间等工艺参数，研究了硅钙渣复合蒸压加气混凝土制备工艺对干密度、抗压强度及微观结构的影响。结果表明，随着新拌浆体温度的升高，试样抗压强度呈先增大后减小的趋势，在45 ℃时达到峰值，较25 ℃时提升96.3%。随着预养护温度的升高，试样抗压强度呈先增大后减小的趋势，预养护温度为62.5 ℃时抗压强度较52.5 ℃时提高19.6%。预养护时间为8 h时托勃莫来石呈大叶片状有序排列，试样达到A05强度级别，预养护时间过短（<8 h）会导致主要水化产物托勃莫来石分布不均匀，预养护时间过长（>8 h）则会引发界面劣化。通过优化工艺参数（新拌浆体温度45 ℃、预养护温度62.5 ℃、预养护时间8 h）可协同提升硅钙渣复合蒸压加气混凝土力学性能与孔隙结构均匀性，为硅钙渣建材工业化应用提供理论支撑。

改性处理对3D打印稻草纤维水泥基复合材料性能的影响

姜德民, 胡思雨, 康红龙, 李御锦, 候宇翔

2026, 45(1): 47-57. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0622

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为探索植物纤维在3D打印水泥基材料领域中的应用，本研究以稻草纤维为外掺纤维，探讨了沸煮处理和高锰酸钾溶液处理对稻草纤维的改性效果，以及两种改性方法对3D打印稻草纤维水泥基复合材料性能的影响。结果表明，沸煮处理后稻草纤维表面变得干净且粗糙，但吸水率增加；高锰酸钾溶液处理后稻草纤维吸水率降低，同时稻草纤维表面粗糙度和结晶度增加。两种改性方法均显著提升了3D打印稻草纤维水泥基复合材料的力学性能、层间结合强度、条间结合强度，其中高锰酸钾改性效果更优。本研究为3D打印稻草纤维水泥基材料的设计和性能优化提供了新思路，扩大了稻草纤维在建筑领域的应用范围。

盐雾环境下带接缝混凝土抗氯离子侵蚀性能研究

延永东, 王宗豪, 陆春华, 武珂珂, 江成

2026, 45(1): 58-68. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0672

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为得出沿海盐雾环境下氯离子在带接缝混凝土内的侵蚀规律，本文考虑了接缝类型、侵蚀时间、材料组成等因素，开展了在盐雾环境下带接缝混凝土构件的氯离子侵蚀试验，测试了不同龄期下接缝处与非接缝处的氯离子质量分数。结果表明，在相同侵蚀时间下，接缝处的氯离子质量分数均大于非接缝处，其中直接湿接缝处的氯离子质量分数大于凿毛湿接缝处。随深度增加，混凝土内的氯离子质量分数先增大后减小，在距混凝土表面4 mm处最大。单掺结晶外加剂（CA）或复掺CA与UEA膨胀剂可以减小混凝土接缝处的氯离子质量分数，从而减弱接缝对混凝土耐久性的不利影响。非接缝处与接缝处的表观氯离子扩散系数随盐雾侵蚀时间的衰减规律一致，接缝处的表观氯离子扩散系数约为非接缝处的1.3倍。

冻融循环作用下相变混凝土温度响应及热力场调控机理研究

李彤, 王庆贺, 张逸超

2026, 45(1): 69-80. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0799

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我国严寒与寒冷地区分布广泛，该类区域的混凝土结构长期处于冻融循环作用下，易发生损伤，显著缩短服役寿命。相变材料凭借吸、放热特性，可有效调控混凝土内部的温度场与应力场。基于此，本文首先建立了考虑不同相变材料掺量和再生骨料取代率的相变混凝土细观有限元模型，并通过CT扫描试验验证了模型的准确性；在此基础上，采用有限元数值模拟方法，分析了冻融循环过程中相变混凝土的温度响应及热力场演变规律。结果表明：相变材料能够有效抑制外部温度向混凝土内部的传递速率，缓解因再生骨料取代率提高所引起的温度波动；同时，相变材料的掺入显著降低了混凝土内部的平均热应力与最大主应力差。当相变材料掺量由0%增加到8%（质量分数）时，混凝土的平均热应力降低12.6%，骨料-砂浆界面过渡区最大主应力差平均值下降47.0%。相变材料通过潜热效应缓冲温度变形，有效缓解应力集中现象，从而提升混凝土抗冻性能。

氯盐环境下GFRP筋-海砂混凝土深受弯构件承载性能研究

金清平, 杨振远, 梁颖强, 刘运蝶, 宋仕娥

2026, 45(1): 81-91. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0800

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在沿海及海洋工程中，采用海砂代替河砂可减少河砂因跨区域运输而产生的成本及保护陆地生态，配合玻璃纤维增强塑料（GFRP）筋替代钢筋可解决海砂中氯离子腐蚀的问题。针对海洋上桥梁中常见的盖梁等深受弯构件，制作了30个GFRP筋-海砂混凝土深受弯构件并测试其在氯盐环境中浸泡不同时间后的承载性能，包括破坏模式、挠度、裂缝、极限承载力等。结果表明：氯盐浸泡会导致GFRP筋-海砂混凝土深受弯构件破坏模式从混凝土压碎破坏变为剪切破坏；随着浸泡时间的增加，构件开裂荷载增加，极限承载力下降，裂缝数目逐渐减少，最大挠度值增加。根据测试结果，采用GFRP筋折减系数指标修正了现有规范中钢筋混凝土深受弯构件承载力计算公式，修正公式能够较好地预测GFRP筋-海砂混凝土深受弯构件在氯盐环境浸泡后的极限承载力。

基于数字图像相关的玄武岩纤维泡沫混凝土压缩损伤研究

安仰壮, 俞海, 刘昌庚

2026, 45(1): 92-102. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0646

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为研究玄武岩纤维泡沫混凝土的压缩损伤演化规律，本文通过准静态压缩试验，利用数字图像相关技术进行全场应变分析，探讨了基体密度（600~1 200 kg/m³）和玄武岩纤维体积掺量（0%~0.5%）对玄武岩纤维泡沫混凝土力学性能及损伤行为的影响。结果表明，玄武岩纤维体积掺量为0.3%或0.4%时，玄武岩纤维泡沫混凝土的极限抗压强度提升效果最佳。玄武岩纤维泡沫混凝土的压缩过程可分为压密阶段、线弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段。同时，本研究基于数字图像相关技术获取的全场、全程应变数据定义了损伤程度因子与损伤局部化系数，对材料损伤程度与局部化行为进行了定量表征与分析。玄武岩纤维的加入可以有效提高玄武岩纤维泡沫混凝土的起始损伤荷载，有效延缓损伤发展进程，并且降低损伤局部化程度，使材料破坏模式有所改变。

发泡压力对超轻质硫氧镁水泥基泡沫混凝土性能的影响

周宇通, 周正, 裘吕超, 鲁旷达, 徐冬梅, 张士元, 张世轩, 蹇守卫, 谭洪波

2026, 45(1): 103-111. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0696

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本研究提出了一种超轻质硫氧镁水泥基泡沫混凝土（MOS-ULFC）制备技术，即在预制泡沫和浆体拌和阶段施加压力、成型过程中释放压力，利用压力差诱导气泡膨胀，提升孔隙率，实现材料超轻质化。系统分析了不同发泡压力对MOS-ULFC密度、力学性能、导热系数及孔结构的影响规律。结果表明，在101~160 kPa，随着发泡压力升高，MOS-ULFC的密度与导热系数显著降低。当发泡压力由101 kPa升至130 kPa时，干密度由157.81 kg/m³降至49.22 kg/m³，降低了68.81%；导热系数由0.069 8 W/（m·K）降至0.037 1 W/（m·K），降低了46.85%；而当发泡压力继续升至160 kPa时，MOS-ULFC的密度与导热系数均有回升，但仍低于常压组（101 kPa）。预制泡沫及浆体拌和阶段施加压力，气泡内部压力显著提高；成型结束后，外压恢复常压，气泡内空气迅速膨胀，导致气泡尺寸明显增大，从而提升平均孔径和孔隙率。当发泡压力由101 kPa升至130 kPa时，泡沫混凝土的平均孔径由78.53 μm增至113.49 μm，增加了44.52%，总孔隙率由91.94%增至96.21%。本研究为泡沫混凝土超轻质化制备提供了新思路。

原料摩尔比对改性硫氧镁基胶凝材料宏观性能的影响

邱军付, 张瑞峰, 王正华, 舒春雪, 张佳阳, 贺鑫鑫, 李雨洋

2026, 45(1): 112-122. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0735

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为探究氧硫比和水硫比对改性硫氧镁基胶凝材料宏观性能的影响及机理，通过X射线荧光分析（XRF）、水化热分析、X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段，研究原料氧硫比M=n（α-MgO）∶n（MgSO₄）和水硫比H=n（H₂O）∶n（MgSO₄）对改性硫氧镁基胶凝材料水化产物、力学性能、耐水性等性能的影响规律。结果表明：固定水硫比为20∶1、氧硫比为11∶1时，硫氧镁基胶凝材料的力学性能最优；固定氧硫比为8∶1，当水硫比为18∶1时，硫氧镁基胶凝材料的力学性能最优。随着氧硫比的增加，水化反应产生5·1·7相晶体的质量分数在80%以上，针棒状5·1·7相晶体交织成网状结构，和体系中未反应的MgO一同填充样品孔隙，使样品结构更加密实，改善了体系的力学性能，氧硫比为11∶1的硫氧镁基胶凝材料相较于氧硫比为7∶1的硫氧镁基胶凝材料28 d抗折强度提升51.1%，28 d抗压强度提升34.8%；水硫比的增加会导致体系中原本起到填充作用的MgO水化生成Mg（OH）₂，产生体积膨胀，导致硫氧镁基胶凝材料力学性能降低。

模板表面粗糙度对混凝土制品表观质量的影响

李顺凯, 窦华康, 孙凤品, 陈荣辉, 李杰

2026, 45(1): 123-132. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0766

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为系统探究模板表面粗糙度对混凝土表观质量的影响机制，本文采用图像分析技术，研究了不同模板表面粗糙度对混凝土表面孔隙率、孔隙分布、镜面反射特性（灰度值）以及色差（灰度标准偏差值）的影响，并采用XRD及SEM对色差形成机理进行分析。结果表明：随着模板表面粗糙度的增加，混凝土表面孔隙率呈上升的趋势，且大孔隙占比增加，小孔隙占比减少；混凝土表面灰度值随模板表面粗糙度增加而降低，模板表面粗糙度较低有助于试件形成更加密实的表面结构，镜面反射能力增强，从而提高灰度值；表面色差（灰度标准偏差值）随着模板表面粗糙度增加呈先增大后减小的趋势，在最低模板表面粗糙度下成型的混凝土表面色差最明显。微观测试表明，当模板表面粗糙度较低时，模板表面较为光滑，混凝土表面邻近部位的Ca（OH）₂含量及微观结构密实程度会略微提高，这导致其成型表面形成暗色区域，从而产生色差。

含营养骨料生态混凝土的养分缓释性能试验研究

雷进生, 谭嘉伟, 史晓宇, 雷俊杰, 刘金鑫

2026, 45(1): 133-144. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0716

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生态混凝土在濒水环境中需提升养分保持能力、延长肥效供应周期并增强生态恢复效能。利用具有肥效组分的材料制备养分缓释型骨料，以不同的营养骨料替代率置换天然粗骨料，制备了具有不同孔隙率的含营养骨料生态混凝土，测试含营养骨料生态混凝土在水环境中的营养物质释放量，分析孔隙率及营养骨料替代率对含营养骨料混凝土养分缓释性能、力学性能及透水性能的影响。同时，开展植生性能试验，探究生态混凝土的缓释性能对植生性能的影响。结果表明：造粒成型后的营养骨料通过稳定结构有效减缓营养物质流失，裹浆后在不阻断养分释放的前提下可以有效降低释放速率，实现肥效的缓释和长效供给；含营养骨料生态混凝土能够动态调控养分释放；在相同营养骨料替代率下，低孔隙率试件表现出更好的力学性能；孔隙率和营养骨料替代率可成为调控生态混凝土植生性能的重要指标。

偏高岭土基地聚物研究进展及其在石窟寺保护中的应用

杨刚亮, 苗晓斌, 严绍军

2026, 45(1): 145-155. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0606

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石窟寺的水害治理、文物修复等工作，对材料物理力学性能的匹配性、耐候性要求极高。偏高岭土（MK）是一种高活性火山灰材料，以其为原料制备的地聚物展现出优异的稳定性与耐候性，近年来被广泛应用于石窟寺保护工作。MK前驱体与碱性溶液混合，硅、铝四面体聚合形成Si—O—Al—O键合的初始聚合物，进一步缩聚形成稳定的三维网络状胶凝材料——偏高岭土基地聚物（MKG）。MKG的性能与MK原料本身组成、激活剂类型及温度等因素密切相关。然而，受制于盐碱控制、使用环境等，MKG在文物保护中的使用范围和实际性能发挥一般。因此，应结合材料研究进展和文物保护需求，推动提高MKG在文物保护中的应用效果。

CO₂养护椰壳炭再生混凝土的力学性能和固碳能力

黄振辉, 赵菲, 常钧, 李文政, 周智

2026, 45(1): 156-164. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0724

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为应对建筑垃圾回收与混凝土行业碳封存的双重挑战，本研究采用CO₂矿化再生粗骨料和椰壳炭作为天然骨料的可持续替代材料，系统研究了再生粗骨料（质量取代率0%~100%）与椰壳炭（体积取代率0%~30%）对CO₂养护再生混凝土力学性能、固碳能力及微观结构的影响。结果表明，最优配合比（0%再生粗骨料+20%椰壳炭）混凝土的抗压强度达到42.1 MPa（较正常养护的对照组试件提升38.0%），劈裂抗拉强度达到3.86 MPa（提升23.7%）。这归因于椰壳炭的多级孔隙结构能调控水分促进二次水化反应，并加速CO₂扩散驱动CaCO₃致密化。通过热重分析、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜等多尺度表征发现，当椰壳炭取代率为20%时，既能有效促进CaCO₃的多晶型转化，又能较好维持水化硅酸钙（C-S-H）的稳定性，使碳封存能力提升100%。本研究通过协同废弃物资源化与CO₂利用，为开发高性能低碳混凝土提供了有效方案，对可持续建筑实践具有重要价值。

燃煤渣对水泥力学和水化过程的影响

刘仕琪, 周紫晨, 黄修林, 曾明, 张冰, 张剑峰, 沈春华

2026, 45(1): 165-176. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0600

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水化活性较低是限制燃煤渣作为辅助胶凝材料应用的关键因素，本文通过机械球磨方式激发燃煤渣水化活性，并系统研究了燃煤渣活性提升机理及对复合胶凝材料力学性能和水化过程的影响。结果表明：机械球磨破坏了燃煤渣中层状硅铝酸盐结构，引起Si—O、Al—O结合能变化；与燃煤渣相比，球磨燃煤渣活性硅铝的浓度分别提升694.55%和634.27%。当球磨燃煤渣掺量为30%（质量分数）时，复合胶凝材料3和28 d的抗压强度相比基准组分别提升6.03%和22.38%，相比对照组分别提升49.13%和82.99%。球磨燃煤渣的掺入能够促进Ca（OH）₂的消耗，增加水化硅酸钙（C-S-H）凝胶等水化产物的含量，增强微观结构致密性，提升复合胶凝材料力学性能。在不影响复合胶凝材料力学性能情况下，材料的累计水化放热量随燃煤渣掺量增加逐渐降低。

含氟复合激发剂对钢渣基蓄热水泥水化产物及性能的影响

周烨来, 马慧博, 张世栋, 赵祥麟, 朱纯, 孔海涛, 李宝让

2026, 45(1): 177-190. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0670

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本文针对钢渣（SS）基蓄热水泥，设计了一种含氟复合激发剂（Na₂SiO₃·9H₂O/Na₂SO₄/K₂SO₄/KF），并将其分别应用于钢渣-硅酸盐水泥（PC）、钢渣-铝酸盐水泥（CAC）和钢渣-硫铝酸盐水泥（CSA）三种胶凝体系的活化研究。通过调控激发剂的掺量，系统考察其对材料抗压强度、热导率及比热容的影响，并结合XRD、TG-DTG及SEM等手段分析作用机理。结果表明，激发剂提供的碱性环境能有效促进钢渣-水泥体系中矿物相的解聚，而F^-的引入抑制了钙矾石（AFt）与水化铝酸钙的生成。在该激发剂的复合作用下，解聚形成的［Al（OH）₄］^-与［H₂SiO₄］^2-更倾向于生成富铝的水化硅铝酸钙（C-A-S-H）凝胶，过量的［Al（OH）₄］^-最终转化为Al（OH）₃。这些更致密的水化产物显著改善了浆体的力学性能与热物理性能，使三种体系的综合性能达到甚至优于纯水泥浆体的水平。其中，钢渣-硅酸盐水泥和钢渣-铝酸盐水泥体系在3%（质量分数）激发剂掺量时表现出较好的综合性能；而激发剂过量可能引发Al（OH）₃与F^-反应，抑制钢渣-铝酸盐水泥浆体的强度发展。本研究揭示了含氟复合激发剂在钢渣基蓄热水泥中的作用机制，为钢渣资源化利用及高性能蓄热水泥的设计提供了参考。

超早强环保型钢渣微粉UHPC制备及形成机理

唐咸远, 任博文, 胡冰倩, 柳大成, 冯美杰

2026, 45(1): 191-201. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0647

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为提升混凝土路面损坏后的快速修补能力并加强固废资源的再利用，在前期研制的环保型钢渣微粉超高性能混凝土（UHPC）的基础上，采用正交试验方法，以普通硅酸盐水泥（OPC）替代硫铝酸盐水泥（SAC）的替代率、早强剂碳酸锂掺量、钢纤维掺量、调凝剂硼砂掺量为影响因素，制备了9组超早强钢渣微粉UHPC。通过测试初凝时间及不同龄期的抗压强度、抗折强度，分析了各因素的影响规律，确定了超早强UHPC的最佳配合比；采用场发射扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD），对不同龄期的超早强UHPC的微观形貌及物相组成进行表征。结果表明：随着OPC替代率增大，UHPC凝结时间先减小后增大，力学性能均呈下降趋势；SAC-OPC体系早期水化反应过快导致水化不完全，后期抗压强度低于基准组；低OPC替代率下，利用钢渣微粉制备的SAC-OPC体系UHPC碱度仍偏低，水化产物中均存在钙矾石（AFt），但未发现氢氧化钙（CH），且AFt含量随着OPC替代率增加而逐渐降低；随着水化反应的不断进行，超早强UHPC基体的孔洞、空隙及裂缝均逐渐缩减，结构趋于密实；综合各因素对SAC-OPC体系混凝土力学性能与施工性能的影响，制备出常规养护情况下初凝时间为30 min且3 h抗压强度、抗折强度分别为39.6、11.2 MPa的超早强环保型钢渣微粉UHPC。

细粒式磷渣在公路基层中的应用研究

蔡银, 李睿, 包天鹏

2026, 45(1): 202-211. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0738

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为了推进磷渣的高值化利用，改善公路基层的力学性能与路用性能，本文以细粒式磷渣替代部分碎石集料制备公路基层混合料，全面分析了混合料的无侧限抗压强度、抗压回弹模量、水稳定性及抗裂性能的影响因素。结果表明，水泥剂量、磷渣掺量、养护龄期对混合料的无侧限抗压强度与抗压回弹模量具有显著影响，混合料的无侧限抗压强度、抗压回弹模量均随磷渣掺量的提高而有所减小。混合料的水稳定性随着磷渣掺量的提高先增加后降低，当磷渣掺量为25%（质量分数）时，混合料的水稳系数达到93%。与未掺磷渣的对照组相比，随着磷渣掺量的提高，试件早期干缩应变与干缩系数较大，但后期干缩应变与干缩系数较小，混合料的抗裂性能有所改善。对磷渣在云南省某二级公路进行了公路基层材料的工程应用，公路的检测合格率为100%，验证了磷渣在公路基层材料中应用的可行性。

砖渣基储能颗粒对石膏基自流平砂浆力学-热性能的影响

王庆佩, 李辉, 郑伍魁, 袁文滨, 常宁, 周州

2026, 45(1): 212-226. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0702

摘要 ( 31 )

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为推动固废资源化与建筑节能产业的协同发展。本研究利用石蜡与砖渣（BS）制备复合储能颗粒（ESPs），并部分替代砂子掺入石膏基自流平砂浆，制备了新型石膏基自流平相变储能砂浆（NGSESM），通过质量变化法、XRD、FT-IR、SEM、DSC及力学与热性能测试等方法，研究了BS的吸附率与ESPs的泄漏率，以及NGSESM的微观结构、热性能和力学特性。结果表明，不同的吸附条件和BS粒径会影响BS的吸附率和ESPs的泄漏率。掺入ESPs显著影响了相邻区域中石膏晶体的形貌，降低了NGSESM的力学性能。当ESPs替代75%（质量分数）的砂子时，NGSESM的力学性能和流动度满足《石膏基自流平砂浆》（JC/T 1023—2021）中的要求。此外，NGSESM在加热和冷却过程中的相变温度分别为17.2~27.3 ℃和14.9~22.4 ℃，潜热值分别为4.1和4.3 J/g。本研究为固废基建筑节能材料的应用提供了关键技术支撑。

PAM类絮凝剂对废弃桩基泥浆脱水性能的影响

薛南波, 陈伟伟, 晏伟杰, 夏李斌

2026, 45(1): 227-236. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0703

摘要 ( 47 )

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桥梁道路建设产生的大量废弃桩基泥浆含水率高、粒度细，直接排放易造成严重的环境污染。絮凝脱水是废弃桩基泥浆高效处置与资源化利用的关键环节。本文选用聚丙烯酰胺（PAM）类絮凝剂，针对江西某地区桥梁桩基工程废弃泥浆开展脱水性能研究，对比分析絮凝前后泥浆结构、形貌及粒度变化。结果表明：阴离子型PAM（APAM）、阳离子型PAM（CPAM）和非离子型PAM（NPAM）均在0.2%（质量分数）浓度下脱水效果最为显著，仅分别需添加3%、4%和7%（体积分数）即可使泥浆在10 s内快速絮凝脱水，含水率分别显著降低29.5%、24.3%和19.5%。其中，APAM处理效果最优，其上清液浊度在2 h后仅为20 NTU。APAM促使微小颗粒有效团聚为较大絮体，显著提升泥浆结晶度；粒度分布特征值（D₁₀、D₅₀、D₉₀）均明显增大，尤以D₉₀（由15.10 μm增至25.50 μm，增幅68.9%）最为突出。综上，APAM展现出优异的絮凝与脱水性能，在废弃桩基泥浆的环保处置中具有良好应用前景。

盾构渣土基免烧陶粒的制备与性能优化研究

王盼盼, 孙津津, 张培冉, 杨琦, 万星, 封旭, 王志华, 丁建文

2026, 45(1): 237-245. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0739

摘要 ( 36 )

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以南京某渣土处理场的盾构渣土为基材，采用全流程“湿料湿作”模式，结合注浆成型与标准养护技术制备了盾构渣土基免烧陶粒。通过堆积密度、吸水率、筒压强度试验，研究了硫酸盐激发剂（石膏）、碱性激发剂（水玻璃）及改性剂（硫酸钠+三乙醇胺、硫铝酸钙、聚丙烯纤维）等外加剂对免烧陶粒物理力学性能的影响规律。试验表明，石膏与水玻璃的最优掺量（质量分数）分别为2%~6%与5%~7%，改性剂最优配比（质量分数）为1.0%硫酸钠+0.050%三乙醇胺。通过减小土灰比与泡沫体积比，并采用优化后的外加剂配比（7%石膏、4%水玻璃、1.0%硫酸钠+0.050%三乙醇胺）制备了高强盾构渣土基免烧陶粒，高强免烧陶粒的堆积密度为821 kg/m³，筒压强度可达9.6 MPa，1 h吸水率仅为4.2%，符合900密度等级高强轻粗集料标准。微观测试结果表明，高强免烧陶粒内部生成了水化硅酸钙/水化硅铝酸钙凝胶与膨胀性的钙矾石，它们是免烧陶粒强度的主要来源。研究可为盾构渣土的资源化利用提供理论与技术参考。

铝酸盐水泥-石膏-石灰三元体系水泥基注浆材料研究

杨茂生, 张海波

2026, 45(1): 246-255. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0627

摘要 ( 8 )

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铝酸盐水泥（CAC）在水化过程中易生成亚稳态相导致力学性能不稳定，限制了其在注浆加固工程中的应用。本文将CAC与石膏和石灰复配，以优化其水化行为并增强注浆材料的力学性能与稳定性，并通过水化温度测试、XRD、TG-DTG和SEM等方法揭示了CAC-石膏-石灰三元体系水泥基材料水化产物种类、含量及形貌的演化规律与机理。结果表明，可实现早期高强的最佳配合比范围为55%<m（CAC）<65%，5%<m（石灰）<15%，m（石膏）<30%。在该配合比范围内，固定CAC掺量条件下，随着石膏与石灰质量比的降低，试样抗压强度呈先升高后降低的趋势。此外，随着石膏掺量降低，片状水化铝酸二钙（2CaO·Al₂O₃·8H₂O， C₂AH₈）由堆叠分布转变为与钙矾石晶体错落分布，致使试样的结构致密性下降，抗折与抗压强度均降低。研究结果为铝酸盐水泥基注浆材料在复杂工程环境中的应用提供了理论依据和技术支持。

纳米TiO₂对Al₂O₃陶瓷烧结特性的影响

陈友梅, 李镒成, 何婷, 刘应寿, 黎阳, 肖汉宁, 袁谋云, 张伟群

2026, 45(1): 256-263. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0641

摘要 ( 14 )

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以煅烧α-Al₂O₃粉体为原料、纳米TiO₂为烧结助剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂，采用模压成型-常压烧结制备了Al₂O₃陶瓷，研究了烧结温度及纳米TiO₂添加量对Al₂O₃陶瓷微观形貌、线收缩率、物相结构、体积密度、孔隙率、抗折强度和白度的影响，评估了烧结特性。结果表明，添加适量纳米TiO₂能够显著提高Al₂O₃陶瓷的烧结性能，而过量纳米TiO₂会造成Al₂O₃晶粒异常长大，进而导致收缩率和体积密度降低、孔隙率增大。当纳米TiO₂添加量为0.7%（质量分数）、烧结温度为1 500 ℃时，Al₂O₃陶瓷性能较为优异，其抗折强度达到最大值，为（188.89±5.87） MPa，体积密度、孔隙率和白度分别为3.45 g·cm^-3、7.78%和76.6。

原料种类对OLED基板玻璃配合料受热过程反应的影响

田英良, 王忠宇, 李志峰, 赵志永

2026, 45(1): 264-274. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0644

摘要 ( 16 )

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OLED基板玻璃配合料具有较高的熔融温度，合理选择原料种类可显著提升熔化速率、降低生产用能，并改善玻璃熔化质量。本文探究引入不同产地石英砂、含铝原料、含镁原料等对配合料在受热过程中的影响。结果表明：在相同条件下，对于三种不同产地的石英砂（简称B砂、Q砂、F砂），采用B砂的配合料其用能较Q砂和F砂分别降低了0.97%和3.52%，而F砂配合料的熔融速率最大；采用Al₂O₃的配合料其用能较Al（OH）₃的配合料降低了13.77%，但Al（OH）₃的分解过程促进了熔融；采用MgO的配合料其用能较MgCO₃的配合料降低了7.36%。研究结果为工业化生产OLED基板玻璃的原料选择方面提供了参考，当以B砂、Al（OH）₃和MgO作为原料引入源时，所熔制的OLED基板玻璃具有高熔融速率、低用能的优点。

电子显示玻璃铂金通道上升段中气泡运动的物理模拟研究

何峰, 支嘉垚, 赵志龙, 张克俭, 谢峻林, 赵志永, 田英良

2026, 45(1): 275-287. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0763

摘要 ( 17 )

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铂金通道是电子显示玻璃生产中最为关键的装备之一。本文针对铂金通道结构中上升段的角度变化对玻璃液中气泡运动行为的影响展开研究，通过结构和尺寸设计，构建模型-实际几何比例为1∶4的物理模拟实验平台，以聚二甲基硅氧烷为模拟液，结合相似准则（雷诺数、伽利略准数），系统分析了23°、30°、45°三种铂金通道上升段倾斜角度下气泡的运动特征与分布规律。结果表明，模拟液的实测运动黏度与理论计算运动黏度具有良好的相似性。铂金通道上升段的角度变化对玻璃液与气泡运动有着较大影响。当铂金通道上升段的倾斜角度由23°变化到45°时，其出口处的气泡更加集中分布于管道截面上部，对气泡的抬升效果明显，并在综合分析后，发现倾斜角度为30°时效果最优。在本研究范围内，铂金通道上升段倾斜角度的增大强化了气泡浮力与流体动力的协同作用。

一步法热处理温度对透明Li₂O-Al₂O₃-B₂O₃-La₂O₃系微晶玻璃结构与性能的影响

胡思佳, 谢海磊, 周坤, 多树旺, 施江

2026, 45(1): 288-298. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0612

摘要 ( 45 )

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不含SiO₂的新型硼铝酸盐玻璃具备优异的抗开裂能力，在玻璃盖板领域具有应用潜力。本文采用高温熔融浇注法成功制备了含La₂O₃的硼铝酸盐微晶玻璃，并系统研究了一步热处理温度对结构与性能的影响。结果表明：随着热处理温度由585 ℃升高至630 ℃，玻璃网络中的［BO₃］逐渐向［BO₄］四面体配位转化，LiAl₇B₄O₁₇与Li₂AlB₅O₁₀晶相开始析出且含量增加；晶粒尺寸增大，形貌从颗粒状发展为颗粒-短棒共存状态，结晶度显著提升，从49.6%增至88.9%，550 nm可见光透过率从87.28%降至57.75%。随着热处理温度的提高，维氏硬度逐渐增加，在600 ℃热处理条件下样品表现出最佳综合性能，维氏硬度达到6.24 GPa，断裂韧性为1.12 MPa·m^1/2，可见光透过率为87.28%，抗开裂能力为19.1 N。这表明通过优化热处理温度可以实现高硬度、高透光性与耐损伤性的协同提升，为高性能透明微晶玻璃盖板材料的设计提供了新的途径。

预氧化温度控制可伐合金-玻璃封接的界面结构与气密性

聂志坚, 王强, 杨秀富, 马兴, 石磊, 李世欣

2026, 45(1): 299-308. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0694

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本研究系统探讨了预氧化温度对4J29可伐合金-硼硅玻璃封接界面微观结构及力学性能的影响机制。在湿氮气氛下，采用连续网带式氧化炉对4J29可伐合金样品进行了550、700、850和1 000 ℃的预氧化处理。研究了不同预氧化温度下4J29可伐合金表面氧化膜的形成机制、相组成演变规律及其对电子元器件封接底座插针耐弯曲性能和封接气密性的影响。结果表明，预氧化温度是调控界面结合机制的关键因素：在550~700 ℃的较低温度范围内，生成的氧化物数量较少且主要分布于晶界处，主要物相为Fe₃O₄；而在850和1 000 ℃高温下，合金表面生成致密氧化膜，主要物相为FeO和Fe₃O₄，并促使封接界面形成具有明显铁元素扩散带的化学键合结构。力学性能测试表明，850 ℃预氧化处理后的样品在经受10 N弯曲力反复作用（3次循环）后，封接界面仍保持良好的气密性，表现出优异的界面结合强度。然而，1 000 ℃高温处理导致封接界面产生大量气泡，出现了玻璃爬杆现象，削弱了界面完整性和长期可靠性。

路用纤维微表处材料组成与性能评价研究进展

张少波, 马健云, 张新永, 高新文, 陈谦

2026, 45(1): 309-324. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0630

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纤维具备优异的强度与变形能力，将其掺入微表处混合料中能起到加筋、防水作用，可改善传统微表处易开裂、耐久性差等问题，显著提升微表处服役品质。本文系统梳理了纤维微表处材料组成及配比，揭示了物理、化学表面改性方法对纤维分散性及界面黏结的增强机制，对比评价了纤维类型、掺量及胶结料类型等因素对微表处施工性能、耐磨耗性能、抗水损性能、抗车辙性能的提升效果，分析了现有低温抗开裂性能评价方法局限性，推荐了纤维微表处用最佳纤维类型与掺量，阐明了纤维微表处性能提升机理，最后对纤维微表处未来研究趋势进行展望，旨在推动纤维微表处高品质发展与应用。

聚丙烯酸丁酯-丙烯酸/水玻璃复合改性淤泥的流变特性与力学性能

鲁依萍, 黄修林, 周紫晨, 刘仕琪

2026, 45(1): 325-335. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0784

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本文以丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）和水玻璃为主要原料，十二烷基硫酸钠（SDS）和烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为复合乳化剂，采用预乳化半连续种子乳液聚合法合成复合土壤固化剂（PBA），通过正交试验研究了水玻璃模数、固化剂掺量及水土比对PBA固化土无侧限抗压强度的影响。FT-IR结果分析表明，BA、AA和水玻璃三种单体均参与反应。当水玻璃模数为2.2、固化剂掺量为4%（质量分数）、水土比为0.44时，PBA固化土性能最优，流动度达到132 mm，7 d无侧限抗压强度为1.37 MPa。

粉煤灰-矿渣-赤泥基胶凝材料固化土强度和微观机理研究

岳鹏飞, 郭思标, 丁秀娟, 王玉松, 王大周, 胡悦, 张蓉蓉, 章纲, 丁金孟

2026, 45(1): 336-345. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0758

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为解决路基加固工程中传统胶凝材料造价高、生产过程排碳量高的问题，并实现工业固废资源化和高值化利用，以氢氧化钠作为碱激发剂，制备粉煤灰-矿渣-赤泥三元复合胶凝材料，通过无侧限抗压强度（UCS）试验，研究固废基胶凝材料配合比和氢氧化钠掺量对固化土7 d UCS的影响，并利用SPSS软件对UCS结果进行相关性分析，结合SEM-EDS和XRD手段探讨固废基胶凝材料对土体的固化作用机理。结果表明：不同配合比的固化土试样呈现出劈裂破坏、剪切破坏及拉剪复合破坏三种类型；固废基原材料和碱激发剂间的交互作用对固化土UCS有显著影响，当粉煤灰、矿渣、赤泥质量比为1∶3∶1时，固化土7 d UCS最高，可达1.795 MPa；氢氧化钠掺量与UCS之间存在显著的正相关性，相关系数达到0.76；随着固化土内部水化反应的进行，大量生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶相包裹土颗粒并填充颗粒间孔隙，从而显著提升固化土的强度；随着氢氧化钠掺量的增加，其对水化反应的促进作用更为显著，固化土内部微孔和小孔之和的占比逐渐增加，中孔和大孔之和的占比则逐渐降低。

高掺量磷石膏-水泥-固化剂稳定碎石基层材料的性能及强度形成机理

何兆益, 邹萌, 姚启文, 曹东伟, 秦猛

2026, 45(1): 346-358. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0660

摘要 ( 13 )

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本文采用高掺量磷石膏搭配水泥、自研固化剂稳定级配碎石制备路面基层材料，研究不同水泥、磷石膏、固化剂掺量对基层材料各龄期无侧限抗压强度及路用性能的影响，结合XRD、FTIR、SEM-EDS等测试方法探讨材料的水化机制和微观特性，并测试其浸出毒性。结果表明，水泥与磷石膏的质量比增大会提升基层材料的力学性能，且使用自研地聚物固化剂替代20%（质量分数，下同）水泥后基层材料的力学性能会进一步增强。以7 d无侧限抗压强度为评价指标，结合实际工程需求，提出高掺量磷石膏-水泥-固化剂稳定碎石基层材料最优配合比：35%磷石膏+4%水泥+1%三元碱激发固化剂+60%级配碎石。相对未掺入固化剂对照组，最优配合比下基层材料7、28和60 d无侧限抗压强度分别提升了69.2%（达到6.6 MPa）、106.7%（达到9.3 MPa）和88.3%（达到11.3 MPa）。主要水化产物为水泥水化形成的水化硅酸钙（C-S-H）凝胶和钙矾石（AFt），碱性固化剂不仅激发了水泥活性，还与磷石膏中的Ca²⁺通过火山灰反应进一步生成C-S-H凝胶和水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）凝胶，二者共同为基层材料提供强度。基层材料中的F^-、PO $4 3 -$ 和重金属元素的毒性浸出浓度均符合我国现行的污水排放标准。

水泥稳定再生碎石的路用性能试验研究

黄正涛, 关骏骁, 牛亚鹏, 崔艺铖, 何雄飞

2026, 45(1): 359-366. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0765

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针对建筑垃圾资源化利用的需求，以废弃混凝土制备再生骨料在道路工程材料中的推广应用为背景，探讨了水泥稳定再生碎石的路用性能及效果。通过控制混合料中水泥掺量和再生骨料替代率，开展了重型击实试验、无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验等室内试验，研究了水泥稳定再生碎石的路用性能。随后，进行了台背回填现场试验，以验证水泥稳定再生碎石的压实效果和工程适用性。结果表明：再生骨料的掺入明显降低了水泥稳定再生碎石的路用性能；当混合料中水泥掺量为3%~5%（质量分数）时，随着再生骨料替代率由0%增至100%（质量分数），水泥稳定再生碎石的最佳含水率逐步上升，最大增幅为85.04%，最大干密度逐步降低，最大降幅为11.89%，无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度均逐步下降，二者最大降幅分别为51.98%与50.42%；水泥稳定再生碎石不仅压实度达标、均匀性良好，且芯样密实稳定，可以用于台背回填。本研究可为混凝土再生骨料在台背回填水泥稳定再生碎石中的应用推广提供试验支撑。

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