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3D打印混凝土的长期性能研究进展

3D打印混凝土的长期性能研究进展

摘要：与传统的浇筑混凝土相比，3D打印混凝土（３ＤＰＣ）施工技术因具有绿色环保和无模板化施工的特点，可提高施工效率和安全性，近年来在建筑行业广受青睐。然而，由于逐层打印过程中形成的薄弱层———层间冷缝，其孔隙含量较高，层间缺陷增加，可能导致抗冻性问题。同时３ＤＰＣ独特的养护制度（经打印沉积后暴露于高蒸发率的干燥环境中）导致混凝土失水速率加快，产生收缩裂缝，加速混凝土劣化开裂。上述问题势必会对服役于严酷外部环境中的打印构件的长期性能产生不利影响，这一问题已成为３Ｄ打印混凝土大规模商业化的瓶颈之一。本文对影响３ＤＰＣ耐久性的流变参数、打印参数、固化方式、孔隙率、孔隙连通性因素等进行详细综述。鉴于在长期服役过程中，抗冻融破坏和早期收缩开裂性能对３ＤＰＣ耐久性的影响更为显著，本文着重分析了３ＤＰＣ的抗冻融循环、早期收缩性的演变过程，为解决工程中出现的耐久性问题提供有效参考，同时提供一些可行性建议、措施，避免或缓解实际应用中所面临的问题，以期推动本行业的快速发展。
建筑 2026年02月05日
混凝土抗氯离子渗透性能测试方法研究进展

混凝土抗氯离子渗透性能测试方法研究进展

摘要：氯盐环境下氯离子能够渗入混凝土内部, 破坏钢筋的钝化膜, 引发钢筋锈蚀, 扩散是氯离子在混凝土中主要的传输方式, 氯离子扩散系数是常用测试及表征混凝土耐久性的重要指标。从测试时间、适用强度等级范围、测试精度及适用场景等方面分析对比了国内外有关混凝土氯离子扩散系数测试方法, 并建立了相关测试方法之间的关联性, 为准确反映混凝土抗氯离子渗透性能提供指导。结果表明, 自然扩散法测试结果可信度高, 适用于基于Fick 第二定律扩散模型进行寿命预测, 常用于重要工程的耐久性评估; ASTM C1202 法和NEL 法的试验时间短且测试结果可区分度较高, 常用于混凝土的配合比筛选和质量验收; RCM 法测试结果与自然暴露条件下的测试结果较为吻合; ACMT 法得到的氯离子稳态扩散系数能更好地反映氯离子在混凝土中的长期扩散性能, 适用于寿命预测和耐久性设计; Permit 法由于实验设备小巧轻便, 操作简便且对结构破坏小, 适用于现场无损检测。
建筑 2026年08月31日
水泥制造业绿色低碳技术研究进展

水泥制造业绿色低碳技术研究进展

摘要：随着中国碳达峰、碳中和目标的提出，水泥制造业的绿色低碳转型成为行业发展的主要趋势，相关节能降碳关键技术的研发部署与应用需求日益迫切。从原料替代、燃料替代、节能提效和碳捕集利用4个方面梳理了当前水泥行业已经实现商业化应用与正处于研发阶段的绿色低碳技术，综述了各类技术的碳减排潜力，分析了各种技术的协同环境效益、推广限制条件等因素。
建筑 2025年02月03日
高性能水性环氧涂层及涂层钢筋应用研究进展

高性能水性环氧涂层及涂层钢筋应用研究进展

摘要：氯盐环境下混凝土结构中的钢筋易被腐蚀，钢筋腐蚀后不仅导致混凝土结构服役寿命缩短，威胁结构安全，甚至造成巨大经济损失。环氧涂层被认为是防止钢筋锈蚀和提高混凝土结构耐久性的有效方法之一，本文针对目前环氧涂层特点及环氧涂层钢筋现状，结合本研究团队近年来研究工作，探讨了国内外水性环氧涂层制备技术；分析了柔性纳米粒子与刚性纳米微材对水性环氧涂层物理力学性能和耐腐蚀性能的影响及其协同增韧机理；探讨了应用改性聚氨酯对水性环氧自修复性能的影响及其调控机理；分析了应用硅烷偶联剂改善水性环氧底涂与钢材粘结性能，引入石墨烯聚苯胺提高中涂耐腐蚀性能，以及适度增加填料颗粒度改善面涂粗糙度及涂层钢筋与混凝土粘结锚固性能的作用机制；阐述了深入开展多功能、多尺度、多层级水性环氧涂层钢筋防护的必要性。结合标准编制工作介绍了水性环氧涂层钢筋研究进展及性能指标，最后简要介绍了水性涂层钢筋应用研究概况。本文对应用水性环氧涂层钢筋提升复杂环境下混凝土结构的耐久性具有理论意义和工程价值。
建筑 2026年02月06日
磷石膏制备建筑材料现状及技术路线分析

磷石膏制备建筑材料现状及技术路线分析

摘要：我国提出了2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，生态环保产业相应面临着机遇与挑战。工业固体废弃物资源化利用可以有效助推“碳达峰”“碳中和”。本文分析了大宗工业固废磷石膏在建筑材料领域的应用技术及产品。指出现有磷石膏利用方式存在的问题及解决方案。提出磷石膏综合利用产品需要多元化，提高热量利用效率，降低生产成本。Ⅱ型无水石膏产品能有效降低磷石膏中磷，氟化合物和有机质的不利影响；α-半水石膏产品有较高的强度，低标准稠度用水量；这两个产品是磷石膏在建筑材料领域无害化利用的方向。流态化煅烧直接换热制备Ⅱ型无水石膏，β-半水石膏已经实现了工业化，这个技术将为磷石膏综合利用产品多元化提供技术支撑。
建筑 2025年02月07日
高强度耐候桥梁钢焊接工艺研究

高强度耐候桥梁钢焊接工艺研究

摘要：针对加拿大帕特洛大桥开发的符合美标ASTM A709/A709M：2011《桥梁用结构钢》的HPS485W高强度耐候钢和国标GB/T 714—2015《桥梁用结构钢》中的Q500qENH高强度耐候钢板进行焊接试验研究，包括母材成分和性能检测、焊接性试验、典型接头焊接工艺评定试验等，评价HPS485W/Q500qENH耐候钢板的综合力学性能和焊接性，为该高强度耐候钢成功应用于加拿大帕特洛大桥提供了技术支撑。
建筑 2024年07月24日
高强高韧玻璃的研究进展

高强高韧玻璃的研究进展

摘要：因固有的脆性特性导致的低服役安全性是制约玻璃作为透明窗口应用的瓶颈。为满足航空透明件、特种车辆视窗、高铁风挡以及压力容器观察窗等的高强高韧应用需求，提高玻璃的力学性能至关重要。高强高韧玻璃的研究主要涉及：（1）开发具有特定成分和微观结构的高性能玻璃基质，如钠钙硅玻璃、无碱铝硅玻璃、高碱高铝玻璃和透明微晶玻璃等；（2）尝试和优化各种增强增韧技术，如酸处理、钢化、微晶化、引入夹层、引入增强体等。本文基于以上两个方面综述了高强高韧玻璃的国内外研究进展。
建筑 2024年05月27日
微生物矿化技术赋能生物混凝土：固碳矿化机制与多维调控

微生物矿化技术赋能生物混凝土：固碳矿化机制与多维调控

摘要：生物混凝土是一种基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术的新型建筑材料，其通过微生物固碳矿化反应(如尿素水解与CO2 直接矿化协同路径) 主动调控材料性能，在绿色低碳建材领域具有广阔前景。本文深入分析了MICP的固碳-矿化机制，通过对比生物混凝土的研究方法和评价技术，系统评述了生物混凝土的制备方法及微生物载体材料(多孔陶瓷、水凝胶等) 的设计策略。通过整合传统表征手段与数据可视化等创新方法，总结了涵盖材料-结构-环境效应的多维度评价方法。此外，聚焦碳中和目标，总结了固碳功能菌种的优选及其效能量化方法，并最终从微生物菌种筛选、载体的性能优化、“固碳+固废”双角度以及评价方法这4 个方面展望了生物混凝土的未来发展方向，为低碳建筑材料的创新研发提供参考。
建筑 2026年09月01日
钢纤维取代部分钢筋的地坪设计及应用

钢纤维取代部分钢筋的地坪设计及应用

摘要：随着重载地坪建造技术的更新迭代，钢纤维混凝土相较于传统钢筋混凝土在施工成本、工艺和质量方面具有显著优势。本工作提出了地坪设计中钢纤维取代部分钢筋的设计方案，通过计算验算了掺有钢纤维的混凝土的荷载承载力，并总结出钢纤维混凝土的应用优势和应用场景，可为同类施工设计及计算方式提供参考。
建筑 2024年05月27日
纳米改性水泥基材料功能化研究进展

纳米改性水泥基材料功能化研究进展

摘要：传统水泥基材料功能单一，无法满足现代社会快速发展的物质文明与复杂工程需求。现代建筑的智能化进程对水泥基材料的发展提出了新挑战，除了满足高强度、高耐久性等基本要求，还需要其具有多样化的附加性能（如保温、耐火、自清洁、电磁屏蔽以及离子固化等），以推动现代建筑的多功能化发展，实现建筑的智慧化转型，布局智慧城市建设。此外，为响应国家新材料新能源发展战略的要求，建筑的节能环保效应成为了水泥基材料发展与应用的又一重大难题。因此，越来越多的研究致力于纳米改性水泥基材料的多功能化发展，旨在为现代水泥基材料的绿色转型及建筑的智慧化转型提供应用基础。本文从纳米SiO2、纳米TiO2、碳纳米管（CNT）及氧化石墨烯（GO）等纳米材料对水泥基材料的功能化改性入手，比较与分析了不同纳米材料的特性、掺入方式及掺量等因素对水泥基材料功能化改性性能的影响；从材料层面分析了不同改性方式对水泥基材料功能化的主要影响机理。最后，本文以“纳米改性-功能化”对应关系的建立为前提，提出了纳米改性水泥基材料多功能协同发展的概念，为现代建筑绿色可持续发展提供依据并提出了展望。
建筑 2024年05月28日