摘要:地聚物是近年来发展起来的一种新型无机胶凝材料，其不仅实现了工业固废的资源再利用，还减少了能源消耗及温室气体排放，被认为是有潜力替代普通硅酸盐水泥的一种绿色胶凝材料。针对地聚物混凝土的耐久性问题，从耐化学侵蚀性（耐盐和耐酸）、抗碳化性、抗氯离子渗透性以及抗冻性4个方面对比总结了地聚物混凝土和硅酸盐水泥混凝土的耐久性能。研究发现，与硅酸盐水泥混凝土相比，地聚物混凝土有着更优异的耐化学侵蚀性、抗氯离子渗透性以及抗冻性，但有着稍低的抗碳化性能。然而，因地聚物原材料的多样性，各体系地聚物混凝土的微观结构、力学特性及劣化机理有所差异，致使其耐久性也存在较大区别。在环境的侵蚀下，地聚物混凝土的劣化机理主要归因于水化产物的溶解、膨胀性产物的形成、裂缝的产生以及孔隙率的增加。

摘要:【目的】利用固废设计胶凝材料替代水泥，能够减少能源和资源消耗与环境污染，并实现固废资源化利用。基于碱激发胶凝材料的反应机理及其原材料组分的作用机制，提出一种全固废碱激发胶凝材料设计方法。【方法】设计了组分为电石渣（CCR）、高炉矿渣（GGBS）、粉煤灰（FA）、磷石膏（PG）的CGF+P系列胶凝材料，并利用净浆宏微观试验验证该设计方法。【结果】碱激发剂和高反应活性火山灰质材料对凝结时间影响显著，其含量越高，初凝时间和终凝时间越短；强度受碱激发剂与火山灰质材料的相对含量支配，高反应活性火山灰质材料含量越高早期强度越高，反之亦然。【结论】本文提出的全固废碱激发胶凝材料设计方法包括组分分类方法、组分筛选方法和组分配比设计方法，具有一定的实用价值。

摘要:【目的】研究冰模板法制备的多孔地聚合物对CO₂的吸附性能，从而提供一种制备CO₂吸附剂的新方法，进一步拓宽地聚合物的应用范围。【方法】以水玻璃、矿渣为基本原材料，利用冰模板法制备多孔地聚合物，通过压汞法和N2吸附/脱附法表征其孔结构，采用热分析仪研究其对CO₂的吸附性能。【结果】冰模板法制备的多孔地聚合物孔径呈三峰型分布，尺寸能从纳米到几微米再到几百微米变化，介孔结构呈现层状结构；多孔地聚合物对CO₂的吸附量达到4.07 mmol/g，吸附过程符合准二级动力学模型，其中物理吸附量和化学吸附量分别占总吸附量的7.28%和 92.72%。【结论】与其他CO₂吸附剂相比，用冰模板法制备的多孔地聚合物具有较高的CO₂吸附量，其结合地聚合物本身耐高温和化学稳定性好的特性，可以实现在特定环境条件下的应用，是一种非常有潜力的CO₂吸附材料。

摘要:【目的】研究水泥取代率对地聚物-水泥固化土石混合体抗压强度和破坏形态的影响，揭示地聚物-水泥对土石混合体的固化机理。【方法】通过无侧限抗压强度试验、含水率测定试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验，探究水泥取代率对偏高岭土-矿渣-水泥基地聚物固化土和粉煤灰-矿渣-水泥基地聚物固化土抗压强度、破坏形态、含水率、微观形貌和矿物成分的影响及它们随龄期的变化规律。【结果】水泥取代率为0%～20%时，固化土抗压强度与水泥取代率成正比。偏高岭土-矿渣-水泥基地聚物和粉煤灰-矿渣-水泥基地聚物的最优水泥取代率为20%，此时其相应固化土的14 d抗压强度分别为2 510.90、2 532.14 kPa；随着水泥取代率的增加，固化土破坏模式由鼓胀破坏逐渐转变为劈裂破坏；养护时间为14 d时，20%水泥取代率的固化土的含水率最低，水化反应最充分；反应生成的水化硅酸钠(N-A-S-H)和水化硅铝酸钙(C-S-H)凝胶在孔隙中起胶结和填充作用。【结论】适当的水泥取代率可以提高水化反应速率，促进水化产物的生成，有效提升地聚物-水泥对土石混合体的固化效果。

摘要:【目的】长期暴露在大气中的地聚物会因碳化导致孔溶液pH下降，进而引起结构钢筋锈蚀。需要对地质聚合反应后体系的孔溶液pH进行分析。【方法】本文采用常温和高温两种养护方式，测试不同激发剂含量下偏高岭土基地聚物孔溶液的pH，通过反应程度测试、压汞测试(mercury intrusion porosimetry，MIP)、扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)测试来探究其中的相关性，分析激发剂含量及养护温度对地聚物孔溶液pH的影响。【结果】地聚物孔溶液pH和水化反应相关，养护早期，反应消耗OH?离子导致孔溶液pH持续下降，随着养护时间延长，反应减缓，孔溶液pH趋于稳定。反应程度和微观结构测试表明，提高激发剂含量，能促进地聚物原材料的溶解和聚合反应，使地聚物微观结构得到改善，但会降低反应后孔溶液的pH。【结论】采用高温条件养护有利于地聚物的早期固化，加速原材料在碱性激发剂中的溶解，但会进一步消耗体系中的OH?离子，降低了孔溶液的pH。

摘要:【目的】解决橡胶-水泥界面黏结性能不足的问题。【方法】首先采用4种常见的化学改性方法，即氢氧化钠（NaOH）改性、氢氧化钠-尿素（NaOH-Urea）复合改性、硅烷偶联剂KH560改性和硅酸钠（Na2SiO₃）改性，分别对橡胶颗粒进行改性；然后采用改性后的橡胶颗粒制备橡胶-水泥稳定碎石试件；最后开展冻融、干缩及温缩试验。【结果】分别经NaOH-Urea和KH560改性后的橡胶-水泥稳定碎石的抗冻强度损失几乎无变化，但其冻融前后的无侧限抗压强度均约增大1.5倍；5种橡胶-水泥稳定碎石按其干缩性能从优到劣排序依次为：NaOH改性橡胶-水泥稳定碎石、KH560改性橡胶-水泥稳定碎石、NaOH-Urea改性橡胶-水泥稳定碎石、Na2SiO₃改性橡胶-水泥稳定碎石、未改性橡胶-水泥稳定碎石；NaOH-Urea和KH560可以提高橡胶-水泥稳定碎石的温缩性能，而NaOH和Na2SiO₃对其温缩性能的改善效果不太理想。【结论】NaOH-Urea和KH560的改性效果较好，其有效增强了橡胶-水泥稳定碎石的抗冻抗裂性能。

摘要:【目的】对目标空隙率为13%的半开级配沥青混合料所用沥青和纤维进行优选，以提高混合料路用性能，实现其功能性与耐久性的平衡。【方法】对不同的沥青、纤维和矿粉进行8种组合制备不同的半开级配沥青混合料，通过开展室内试验，测试各混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能，对比分析沥青、纤维和矿粉对沥青混合料路用性能的影响,并基于表面能理论以及通过开展动态剪切流变试验和延度试验，进一步分析论证复合沥青和复合纤维改善混合料路用性能的原因和效果。【结果】复合沥青与集料的黏附性最强，复合纤维与沥青胶浆结合能力最好。【结论】采用5%苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（styrene-butadiene-styrene，SBS）与15%橡胶粉复合改性沥青，以及用复合纤维（木质素纤维与玄武岩纤维质量比为1∶1）制备的半开级配沥青混合料的路用性能最优。

摘要:【目的】深入了解再生剂在老化沥青中的扩散行为及影响因素。【方法】以紫外老化和热氧老化沥青为研究对象，通过动态剪切流变（dynamic shear rheological, DSR）试验研究了再生剂在老化沥青中的扩散规律，从而得到表征扩散程度的相对指标——复数模量恢复率，并分析了老化方式、扩散温度、扩散时间对扩散程度的影响。在微观层面通过原子力显微镜（atomic force microscope, AFM）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）及热重（thermogravimetric, TG）试验对再生剂-老化沥青扩散体系进行测试，并对宏微观指标进行皮尔逊相关性分析。【结果】DSR试验结果表明，再生剂在老化沥青中存在扩散梯度；在相同的扩散条件下，再生剂在紫外老化沥青中的扩散程度比在热氧老化沥青中的大；扩散温度越高，扩散时间越长，再生剂的扩散现象越明显。微观试验结果表明，随着扩散进程的持续，再生剂对老化沥青黏弹性能有较好的恢复，使老化沥青内部的轻质组分得到补充，从而恢复沥青性能。皮尔逊相关性分析结果表明，宏微观指标具有良好的相关性。【结论】采用宏微观相结合的试验方法来研究再生剂在老化沥青中的扩散行为是一种可行的方法。

摘要:【目的】研究建筑固废再生集料粒径、掺量对水泥稳定再生集料力学性能的影响，为不同粒径再生集料的精细化利用提供参考。【方法】将再生集料按粒径划分为三档:[4.75,9.5) mm、[9.5,19) mm、[19,26.5) mm，以不同掺量掺加到混合料中，制备水泥稳定再生集料试件，并测试试件的击实特性、无侧限抗压强度、劈裂强度以及抗压回弹模量。【结果】随着再生集料粒径和掺量的增大，水泥稳定再生集料的最佳含水率増大，最大干密度减小；掺加[4.75,9.5) mm粒径的再生集料时，混合料各力学性能指标均随其掺量增加先增后减；掺加[9.5,19) mm粒径的再生集料时，混合料的无侧限抗压强度和抗压回弹模量随其掺量增加先增后减，而劈裂强度随其掺量增加持续减小；掺加[19,26.5) mm粒径的再生集料时，混合料各力学性能指标均随其掺量增加而减小。【结论】水泥稳定再生集料各力学性能变化规律随再生集料掺量、粒径的变化而各有不同，综合来看，再生集料的掺量和粒径越大，其混合料力学性能越差。

摘要:【目的】利用国产聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）纤维、改性聚丙烯（polypropylene，PP）纤维、碳酸钙晶须，以及用部分尾矿砂替代石英砂，制备尾矿砂-混杂纤维复合水泥砂浆，研究该砂浆的力学性能，探讨尾矿砂的最佳掺量。【方法】通过改变尾矿砂替代石英砂的掺量及级配，测试复合砂浆的流动度和力学性能，观察其微观形貌，进而确定尾矿砂的最佳掺配参数。【结果】尾矿砂掺量（尾矿砂占细集料总质量的百分比）为50%且级配为Ts-150时，复合砂浆的性能最优，此时其流动度与对照组相比下降了5.46%，7、28 d抗压强度分别提高了22.07%和16.86%；7、28 d抗折强度分别提高了31.36%和24.42%；7、28 d劈裂抗拉强度分别提高了17.63%和46.84%。电镜扫描结果显示，尾矿砂-混杂纤维复合水泥砂浆中水化产物与尾矿砂颗粒黏结状态良好。【结论】以尾矿砂替代石英砂作细集料制备混杂纤维水泥基材料具备可行性，具有十分可观的经济效益与环保效益。

摘要:【目的】利用水泥-粉煤灰浆体对钢渣骨料表面进行改性，探究改性钢渣骨料混凝土在硫酸盐侵蚀作用下宏观力学性能的演化规律及劣化机理。【方法】对改性钢渣骨料混凝土开展硫酸盐作用下的侵蚀试验，得到了改性材料的质量损失率、动弹性模量及抗压强度等参数的演变规律，并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)技术探究硫酸盐侵蚀作用下改性钢渣骨料混凝土的微观特征。【结果】改性钢渣骨料混凝土质量和相对动弹性模量 随着侵蚀时间的增加均出现先提高后降低的趋势。侵蚀56 d时，改性钢渣骨料混凝土的抗压强度比钢渣骨料混凝土和普通混凝土分别提高了5.7%、15.6%。改性钢渣被水泥-粉煤灰浆体包裹导致硫酸根离子难以侵入，显著缓解了硫酸盐侵蚀过程中的损伤进程，这使得改性钢渣骨料混凝土内部的侵蚀产物数量显著减少；同时，改性钢渣中的活性成分能够发生水化反应，生成的水化产物有效填充于孔隙与裂纹中，使改性钢渣骨料混凝土的抗侵蚀性能得到明显提高。【结论】水泥-粉煤灰浆体改性效果较好。改性钢渣骨料稳定性提高，有效增强了改性钢渣骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。本研究可为改性钢渣的应用和推广提供参考。

摘要:【目的】研究坡顶面承重、阻滑双排桩的受力变形特性，分析桩间距、连梁高度、桩身嵌固深度等因素对桩身受力变形特性的一般影响规律，尤其是反映竖向荷载及桩身自由段长度对桩身水平位移及最大弯矩的影响。【方法】借助ABAQUS有限元软件，通过单变量的变化，模拟双排桩在不同影响因素下的受力变形特性。【结果】滑动面的存在使桩身水平位移及弯矩在桩间距为1d~2d（d为桩径）时发生突变，故在确定桩间距时应注意滑动面产生的影响；连梁高度对桩身受力变形特性的影响微乎其微，按标准取值即可；在滑动面位置桩身嵌固深度对桩身水平位移及弯矩有较大影响，但继续增大桩身嵌固深度后，影响变小，在工程设计中桩身嵌固深度适当超过滑动面即可；当增大桩身自由段长度时，P-Δ效应也更加显著，对于不同的自由段长度，前后排桩桩身的最大弯矩近乎相等。【结论】位于坡顶面的双排桩须承受轴、横向复合荷载，可起到承重、阻滑的双重作用，其承载机理及受力形式较护坡桩更为复杂。本文研究成果可为相关工程设计要素的取值提供一定参考。

摘要:【目的】探索大流动性高强轻集料混凝土（high workability and high strength lightweight aggregate concrete，HHLC）的收缩特性，以期为HHLC推广应用提供参考依据。【方法】采用高强页岩陶粒制备HHLC，通过室内试验测量其自生收缩应变及总收缩应变。【结果】HHLC的28 d自生收缩应变仅为57×10-6，总收缩应变为203×10-6，与相同强度等级的自密实混凝土（self-compacting concrete，SCC）及普通混凝土（normal concrete，NC）相比，HHLC的早期自生收缩应变及总收缩应变最小；HHLC收缩变形的发展规律与SCC、NC收缩变形的基本一致，但HHLC在前3 d出现微膨胀现象，膨胀值约为10×10-6；在HHLC的总收缩应变中，自生收缩应变占比较小，收缩应变主要表现为外干燥引起的干燥收缩应变，且水胶比越小，干燥收缩应变越大；粉煤灰对降低HHLC的早期收缩效果明显，但粉煤灰的掺量不宜超过25%；用混凝土收缩计算模型MC90计算NC的变形，适用性较好，但用来计算SCC、HHLC的变形，误差较大。考虑掺合料及骨料对HHLC收缩特性的影响，对现行规范中的MC90模型进行修正。【结论】采用低吸水率的高强页岩陶粒制备的HHLC具有良好的工作性能及体积稳定性，在结构工程中应用前景广阔；修正后的MC90模型对HHLC具有较好的适用性。

摘要:【目的】为实现工业机器人末端的位型控制，生成光滑末端位姿轨迹，提出一种位姿同步的实时规划策略。【方法】首先，基于非均匀B样条的路径规划方法，并结合基于单位四元数的姿态规划方法，拟合位姿示教点获取机器人末端位姿轨迹参数；然后，基于S形加减速曲线规划机器人末端切向速度；最后，根据曲线长度和曲线参数的对应关系，实时计算末端位姿。【结果】规划所得机器人末端路径通过所有示教点，曲线长度和参数的拟合误差小于0.01 mm，末端速度连续，在其他条件相同时，球面样条插值下的姿态过渡更平滑。【结论】当机器人末端沿算法指定的位姿路径移动时，末端速度可控，关节过渡平稳，这也验证了上述算法的有效性。

摘要:【目的】以双卧轴振动搅拌机为研究对象，分别采用仿真和试验方式对比分析振动搅拌对超高性能混凝土材料性能的影响。【方法】首先，建立双卧轴振动搅拌机三维立体模型；然后，将其导入EDEM仿真软件进行仿真分析，在保证所建模型能使物料充分混合的前提下，设计了一组非振动搅拌与振动搅拌的对比研究，利用EDEM的后处理功能，对搅拌结束的物料运动轨迹及材料的均匀度随时间的变化规律进行分析；最后，通过现场试验测试了成品混合料的力学性能。【结果】仿真结果证明：在转速相同的情况下，搅拌结束时振动搅拌方式下混合料的离散系数为0.186，非振动搅拌混合料的为0.247，振动搅拌使混合料的匀质性提高了25%。预混料与非预混料的工程试验结果表明：与非振动搅拌相比，振动搅拌后混合料的延展性提高了7.4%~16.2%，塌落度增大了3~5 mm，匀质性提高了21%。【结论】整体而言，对于超高性能混凝土的制备，振动搅拌效果更好。

摘要:【目的】在危险货物运输路径优化研究中，同时考虑运输成本和沿途其他风险对运输的影响，以期加强风险管控，提升运输安全水平。【方法】采集各类影响危险货物运输的风险因素数据并通过地理信息系统（geographic information system，GIS）嵌入运输网络；提出风险阻抗的概念，将其作为路径风险大小的度量；结合运输成本等构建运输总成本最小、运输路径风险总阻抗最小和局部路段风险过大的可能性最小的三目标路径优化模型，并设计NSGA-III算法对其进行求解。【结果】与仅考虑总运输成本最小的方案相比，虽然本文模型所得优化路径的运输总成本略微增加，但运输路径风险总阻抗与局部路段风险过大的可能性显著下降；与仅考虑路径总风险最小的方案相比，虽然运输路径风险总阻抗与局部路段风险过大的可能性有一定增加，但增幅较小，而运输成本降低显著。【结论】上述优化模型很好地统筹考虑了运输的经济性与安全性，还考虑了局部路段风险过高的情况，因而具有良好的普适性与应用价值。

摘要:【目的】探索地铁站运营安全等级评价方法，更好地保障乘客的生命安全。【方法】从客流、设备、环境、管理4个方面，建立地铁站运营安全评价体系。首先，运用结构方程模型（structural equation model，SEM），采取问卷调查的方式对评价体系进行验证性因子分析（confirmatory factor analysis，CFA），从而计算出指标权重；然后，构建基于物元理论与云模型的地铁站运营安全评价模型，按综合关联度最大原则确定评价等级。【结果】对某地铁站进行运营安全评价，该地铁站评价等级为安全，与实际情况一致。按各影响因素的影响程度的大小从大到小依次排列为客流因素（一般危险）、管理因素（一般危险）、设备因素（安全）、环境因素（安全）。其中，指标层指标站台饱和率的关联度评价向量为（0，0，0.000 42，0.116 40），处于危险等级，是地铁站运营安全等级提升的关键。另外，安全制度落实性的关联度评价向量为（0，0，0.804 90，0.003 75），处于一般危险等级且有向危险等级发展趋势，也不容忽视。【结论】该模型能量化指标之间的相互影响，以便较好地确定指标权重，适用于解决具有模糊性与不确定性的复杂问题。

摘要:【目的】探究建筑企业绿色施工技术创新意愿产生、创新决策、创新实施、创新主体进化之间的作用关系与演化规律，为绿色施工技术创新提供理论参考。【方法】构建建筑企业绿色施工技术创新的动态演化模型，通过计算试验的方法，模拟创新意愿产生→创新决策→创新实施→创新主体进化的动态演化过程。【结果】创新意愿在创新能力、竞争程度、环境规制的共同作用下呈现先增后减的演化趋势；绿色施工技术创新对其绿色度有显著提升作用；资金投入和技术水平是影响创新绩效产出的重要因素;知识水平是创新最大推动力。【结论】良好的创新制度环境能够激发企业创新积极性，知识水平的提升和创新过程的全局管控有利于建筑企业绿色施工技术创新。