讨论了“再生骨料混凝土”与“再生混凝土”两个名词的科学性。建议应该使用“再生骨料混凝土”。

钢渣分相熟料是直接利用粒状钢渣煅烧的水泥熟料，因此钢渣自身的物理化学特性对分相熟料的烧成至关重要。为探究不同种类转炉钢渣对分相熟料烧成与性能的影响机制，采用热焖渣、滚筒渣和有压热焖渣在1 420 ℃制备了3种钢渣分相熟料。结果表明：不同种类转炉钢渣分相熟料矿物以C₃S、C₂S和C₄AF为主，钢渣中的铁质成分含量高，使分相熟料中的Al基本转化为铁铝酸盐矿物（Ferrite），呈现典型的高铁（Ferrite含量>18%，质量分数）特征。不同种类转炉钢渣间化学成分、矿物组成及粒径分布的差异，对分相熟料矿物晶体的形成发育和性能产生了不同的影响。分相熟料中水溶性铬（VI）含量与钢渣中的Cr₂O₃和碱含量呈正相关，且钢渣中的细颗粒含量越高，Cr越容易在烧成过程中被氧化成水溶性高价铬酸盐。

无粘结裂缝的产生可以被视为宏观裂缝发展的标志。为探究地震作用对全级配混凝土裂缝行为特征的影响，采用一种无粘结裂缝的识别模型，以数字图像相关技术作为试件裂缝扩展的监测手段，对不同加载速率（0.000 1 mm/s、0.001 0 mm/s、0.010 0 mm/s）的全级配混凝土试件进行三点弯曲试验，考虑全级配混凝土裂缝扩展的率相关性。结果表明：对于不同加载时间间隔内的全级配混凝土试件，峰值前后均会产生无粘结裂缝，说明达到峰值荷载时预制裂缝处已发生开裂；试件的破坏主要集中在荷载加载至峰值荷载的50%以后；相同条件下，加载速率越慢，无粘结裂缝出现的阶段越早，随着加载速率增大，裂缝呈现细而长的特征。

准确识别和量化轻骨料混凝土（LAC）中的孔隙和微裂纹对于分析盐冻劣化机理非常重要。基于形态学原理提出了新DIP方法，克服了传统方法仅依靠形状因子无法精确分割孔与微裂纹、多孔轻骨料干扰混凝土基体孔结构分析的难题，分析了具有相同浆骨比和相同水灰比的页岩陶粒LAC和普通骨料混凝土（NAC）的盐冻孔结构劣化。随冻融循环次数增加，2种混凝土均表现出孔径扩张和微裂纹自孔壁萌生，导致相对动弹性模量（r_n）损失。灰色关联分析表明，除了微裂纹萌生与扩展，LAC孔径离散程度较高也能引起r_n损失。新DIP方法实现了孔与微裂纹的分割和独立分析，提高二者识别精度至10.6 μm，在定量分析混凝土孔结构和微裂纹时具有优势。

作为一种极具潜力的可持续建筑材料，碱激发混凝土（AAC）可能处于复杂应力状态，但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验（约束率范围为0~1.4），研究AAC在围压作用下的破坏模式、力学性能、本构模型和破坏准则。结果表明：随着围压增加，AAC的破坏模式由脆性转变为伪延性。AAC强度越高，三轴压缩强度提高地更显著，但变形能力较弱。现有硅酸盐水泥混凝土（PCC）的三轴压缩本构模型会极大高估AAC在峰值应力时的轴向应变。基于试验数据，提出了AAC的三轴压缩本构模型和破坏准则。

采用含有不同氯盐（NaCl、CaCl₂和MgCl₂）的拌合用水制备超高性能混凝土（UHPC），通过线性极化法、交流阻抗法和循环极化法测试其内部钢筋钝化期内的电化学指标，研究了不同氯盐耦合作用下UHPC中钢筋致钝行为与演化规律。结果表明：3种不同氯盐体系下，UHPC中的钢筋均能钝化；UHPC基体电阻、钢筋钝化膜电阻和钢筋电荷转移电阻均随着水化龄期的发展而不断增大；相同Cl^-浓度下，Ca盐引入一定程度上加大了钢筋腐蚀的可能性，而Mg盐引入一定程度上延缓了钢筋腐蚀进程；钢筋的点蚀敏感性随着Cl^-浓度增大而增高；高Cl^-浓度下，Na-Ca体系下钢筋的点蚀敏感性高于Na-Mg体系。

纤维网格增强超高性能混凝土（TR-UHPC）利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土（UHPC）力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法，开展了四点弯曲试验，分析了钢纤维和纤维网格的协同增强增韧效应。在此基础上，提出了基于拉伸模型和弯曲模型的TR-UHPC弯曲构件设计方法，并分析了拉伸刚化效应对TR-UHPC构件受弯性能的影响。研究结果表明，TR-UHPC薄板的受弯承载力随着钢纤维掺量及纤维网格层数的增加而增大，而多组试件在钢纤维掺量为1.0%或1.5%时达到最高弯曲强度，钢纤维用量可有效降低。弯曲模型计算结果与试验数据吻合较好，并能够匹配拉伸模型的计算结果，该方法可在材料已知的条件下对构件的承载力进行预测，或根据构件性能需求进行材料调配，实现从材料到构件的协同设计。

混凝土作为典型的多孔介质材料，其扩散性能与内部孔隙结构密切相关。考虑到孔隙结构会随水泥水化过程不断变化，因此有必要提出一种基于时变孔隙结构的扩散性能预测模型。基于重构的水泥浆体微观结构，本研究开展了孔隙结构的参数化分析、非饱和状态水分分布模拟以及不同饱和度下浆体组分相对扩散系数的预测和验证。综合预测的相对扩散系数和提取的孔隙参数（水化程度α、孔隙率ρ和无量纲的峰值孔径B^*），进一步系统分析了α与时间t、ρ与α以及B^*与ρ相互间的关系，并最终建立了包含时变参数f（α（t）, ρ（t）, B^*（t））的非饱和混凝土扩散性能预测模型。此模型可以充分考虑混凝土孔隙结构受不同水灰比和水化时间影响的时变过程，为从变化的孔隙结构角度研究非饱和混凝土的扩散性能提供了一个新的微观视角。

传统的扩展度已不能全面反映超高性能混凝土（UHPC）的施工性能，必须辅之以流变性能。但流变性能测试的专有设备较昂贵，不便工地直接采用。为此，改变水胶比和减水剂掺量，制备了18种配合比。通过对相应配合比进行扩展度、特征扩展时间（扩展直径为0.7和0.8倍扩展度所需时间）、流变参数测试，以及固化后的力学性能测试，得到多种配合比的流动参数与流变参数，建立了力学性能属于UHPC（掺钢纤维）的素UHPC（不含钢纤维）流动性与流变性关系。结果表明：可以采用Bingham模型描述素UHPC的流变行为；提出的特征扩展时间指标，测试精度相对较高；新拌素UHPC流变参数可以通过所建立的流动-流变关系得出，计算值与试验值吻合较好。

利用一种新的部分煅烧策略，将水菱镁矿在低温下保温较短时间使其部分分解为氧化镁，并探究其与煅烧黏土复合制备胶凝材料的潜力。研究表明：部分煅烧水菱镁矿中除了MgO外，还含有未分解的无定形碳酸镁，其存在能够提高MgO水化生成Mg（OH）₂的速率，显著提高胶凝材料的早期力学性能，但后期强度发展速率下降；与完全煅烧水菱镁矿相比，无定形碳酸镁含量占总质量的3.0%时，1 d强度提高了167%。部分煅烧策略不仅能够有效降低碳排放和能耗，还能提高胶凝材料的早期强度。

为研究聚羧酸减水剂改性水化硅酸钙晶核（C-S-H/PCE）对水泥水化的促进过程，了解C-S-H/PCE对水泥水化的促进作用机理，采用丙烯酸类型的聚羧酸减水剂（PCE-1）和硅烷类型的聚羧酸减水剂（PCE-2）对水热合成的水化硅酸钙（C-S-H/Unmodified）晶核进行表面处理得到聚羧酸减水剂改性水化硅酸钙晶核C-S-H/PCE-1和C-S-H/PCE-2，随后将不同C-S-H晶核添加到水泥净浆中。对C-S-H晶核表面张力和水泥净浆抗压强度、物相组成、水化放热曲线进行了测试，结果表明：PCE-1和PCE-2表面改性导致C-S-H晶核表面接触角从36.9°增加到41.1°和42.9°，造成了沉积相（水化产物）在衬底材料（晶核）表面的晶格失配，抑制了水泥水化产物在C-S-H晶核表面外延生长，降低了C-S-H晶核对硅酸盐水泥水化进程的促进作用，且C-S-H/PCE-2晶核对硅酸盐水泥水化促进作用降低程度明显大于C-S-H/PCE-1晶核。对水泥净浆空隙溶液中PCE的吸附平衡过程测试表明，C-S-H/PCE晶核并非直接引入了新的结晶成核位点，而是通过表面PCE的解吸附暴露出新C-S-H表面，且PCE在C-S-H/PCE晶核表面解吸附过程决定了C-S-H/PCE晶核对水泥水化促进效果。

基于R7T7硼硅酸盐玻璃配方，采用挂片静态浸泡法评价了不同包容量的R7T7硼硅酸盐玻璃固化体在不同温度和2种浸泡剂（去离子水和北山模拟地下水）浸蚀长达365 d的浸出行为。同时，用X射线衍射仪，扫描电子显微镜-X射线能谱仪和电感耦合等离子体质谱仪等手段分析了蚀变层物相、形貌及成分随浸出时间的变化情况。结果表明：包容率超过20%时玻璃开始出现异相，均匀性变差，其成分主要为富钼物质和贵金属。其后的浸出实验中发现玻璃的质量损失率与浸出温度成正相关。在初始浸出阶段，各个温度下Na，Si和B 3种元素在去离子水比模拟北山地下水的浸出率高，而平衡后三者在2种浸出剂中的浸出率相当。玻璃固化体表面在浸泡365 d后有多种结晶相生成，主要呈球状，花状和棱状和蜂窝状形貌，主要由Mg-Si-O和Si-Nd-Gd-O等成分组成。玻璃固化体的浸出过程由离子扩散机制和玻璃固化体网络溶解机制共同控制。这些研究结果可为中国未来高放玻璃固化体在地质处置过程的安全评价提供数据支撑。

为得到兼具结构可靠性和电磁功能匹配性的多晶钇铁石榴石型铁氧体（YIG）接头，设计并制备了铋硼镍铁四元玻璃钎料进行YIG铁氧体连接实验，分析了玻璃在铁氧体表面润湿性、接头典型组织、连接温度对接头微观组织及力学性能的影响。结果表明：玻璃钎料在YIG铁氧体表面润湿性良好；制备过程中融入玻璃钎料的Al³⁺部分取代NiFe₂O₄和YFe₃B₄O₁₂中的Fe³⁺，由于Al³⁺半径更小，晶格畸变更小，使得NiFe₂O₄和YFe₃B₄O₁₂的聚集生长得到促进；伴随温度升高，焊缝内细小的NiFe₂O₄颗粒向大尺寸块状组织转变，证明了高温可以促进NiFe₂O₄的聚集长大；YIG/玻璃/YIG接头具有较高的剪切强度，在750 ℃时达到最高强度71 MPa，此后随温度升高接头剪切强度下降，800 ℃时降至47 MPa。

高放废液玻璃配合料在冷帽层向玻璃态的转化过程及模型构建是准确仿真模拟高放废液玻璃固化熔炉的重要依据。为澄清高放废液玻璃固化过程中配合料向玻璃态的转化过程，分析了配合料在冷帽层的物相转变与结构特征。结果表明：冷帽包括上部反应层（100~700 ℃）与下部泡沫层（700~1 000 ℃），其中脱水及硝酸盐的分解集中在反应层，而连续熔体出现、中间物相生成与溶解发生在泡沫层。基于质量守恒方程和实验结果，将反应层简化为一维传质模型并建立了配合料向玻璃态转变的转化率方程，定量描述了配合料结晶水脱去（100~400 ℃）、硝酸盐熔融（200~300 ℃）和硝酸盐分解（400~700 ℃） 3大主要反应随温度变化的反应速率，为后续熔炉仿真模型提供了数值依据。

旨在提高硫氧镁（MOS）水泥的耐水性，以硅酸作为改性剂引入至MOS体系中，分析了其对MOS水泥力学性能、体积稳定性和耐水性的影响，跟踪了掺入硅酸后的MOS水泥相组成、微观形貌和离子浸出浓度的变化，研究了水化硅酸镁（M-S-H）凝胶与MOS体系的共存性。结果表明：硅酸通过促进5Mg（OH）₂·MgSO₄·7H₂O和水化硅酸镁凝胶的生长，提高MOS水泥的力学性能和体积稳定性。当掺入硅酸的MOS水泥浸水后，未反应的硅酸可持续与游离的Mg²⁺和OH^-反应形成M-S-H凝胶，且5Mg（OH）₂·MgSO₄·7H₂O和M-S-H凝胶具有良好的共存性，致使MOS水泥的耐水性提高。

过渡族金属硫化物是一种具有较高比电容的活性材料。采用简单且耗时短的方法，在泡沫镍上水热生成MnS/Ni₃S₂电极材料，并研究水热反应时间、温度对样品形貌、电化学性能的影响。结果表明：MnS/Ni₃S₂电极材料具有较高的比电容和优良的倍率性能，2 500次循环后比电容的保持率为90%。以MnS/Ni₃S₂为正极，活性碳（AC）为负极组装了混合型超级电容器器件，MnS/Ni₃S₂//AC在功率密度为700 W·kg^-1时可以提供30.2 Wh·kg^-1能量密度。在3 000次循环后比电容保持率高达116.0%，表明MnS/Ni₃S₂有望在超级电容器领域提供潜在的应用价值。

纳米催化抑菌材料在解决因抗生素滥用导致的细菌耐药性方面具有广阔的应用前景，但其催化效率受限于低的pH值环境（pH=2.0~5.0），而实际的细菌微环境pH值相对较高（pH=6.0~7.0），这导致大多数材料催化效率有限、杀菌效果不理想。本研究用简单的共沉淀法一步制备了MnSiO₃纳米颗粒，采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见光谱（UV-Vis）等测试手段对样品的形貌、结构和催化性能进行了表征，研究了其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能。结果表明：非晶态的MnSiO₃纳米颗粒在pH值为6.4、7.0的缓冲溶液中，形态从纳米颗粒转变成微米花球；MnSiO₃纳米颗粒在较高pH值下具有强催化能力，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出了优异的抑菌性能。因此，可原位形貌转变的MnSiO₃材料在抗菌感染的治疗方面具有一定的应用优势。

再生粗骨料中存在着较多的孔隙和微裂缝及表面附着的旧砂浆，导致再生粗骨料混凝土强度和耐久性能与普通混凝土相比较差。然而，纳米二氧化硅具有高火山灰活性、晶核效应和填充效应，使其在强化改性再生粗骨料混凝土的应用中具有重要意义。基于此，从工作性能、力学性能、耐久性和界面结构等方面，针对纳米二氧化硅改性再生粗骨料混凝土性能的研究进行了分析归纳，讨论了纳米二氧化硅对其性能提升的改性机理，为纳米二氧化硅在再生粗骨料混凝土性能提升方面的应用及推广提供理论和技术支撑。

长期辐射环境作用下，混凝土力学性能会发生退化影响堆坑混凝土结构乃至核电站的长寿期运行。以核辐射环境下混凝土及其组分的体积和力学性能的多尺度演化为主线，回顾分析相关研究成果。现有研究对核辐射诱导矿物组分、骨料、硬化水泥浆及混凝土的体积变化和力学性能演化机理和规律有了基本的认识，建立了混凝土体积膨胀和力学性能多尺度演化的基本数值模型。为可靠预测辐照混凝土力学性能，需要充分关注骨料的随机分布和不同组分的辐照效应差异，建立基于矿物组成的辐照混凝土力学性能退化的多尺度模型。

基于实验研究的混凝土材料耐久性评价周期长、成本高、效率低，传统经验公式对耐久性的预测精度有限且无法根据性能反推混凝土的配合比设计，因此开发新型高效的材料质量控制和性能预测工具已是当务之急。通过梳理建立机器学习模型的流程，总结常用算法的基本工作原理和优势，归纳基于机器学习的各耐久性指标预测算法，探讨其应用效果和发展方向，为机器学习技术在混凝土领域的深度开发和应用提供了依据。

介电性能描述了水泥基材料中的极化现象，即正负电荷中心发生分离的现象。目前，国内外学者针对通用硅酸盐水泥基材料的低频介电性能开展了大量研究，涉及水泥基材料的微结构、水泥水化过程、受力状态等，但缺少对最新成果的归纳整理和综合评述。本文通过综述近20年来国内外学者对通用硅酸盐水泥基材料低频介电性能的最新研究成果，对介电常数的测量方法进行介绍，分析了通用硅酸盐水泥基材料中的极化机理，讨论了骨料、水灰比、应力/应变和温度等因素对通用硅酸盐水泥基材料介电性能的影响规律。结果表明：孔隙溶液中的离子是影响通用硅酸盐水泥基材料介电性能的主要原因，通过离子的移动形成的电偶极子以串联的方式连接。骨料和外掺物通过影响微结构影响介电性能。温度升高和压应力会增强介电性能，温度降低和拉应力会减弱介电性能。最后针对今后需要深入开展的相关研究提出建议。

将凝灰岩石粉作为矿物掺合料掺入水泥基材料中，可实现减少水泥产量、降低CO₂等温室气体排放和利用工业固废。本文综述了凝灰岩石粉在水泥基材料中的作用机理，并系统总结了凝灰岩石粉掺入对水泥基材料的凝结时间、和易性、力学性能、耐久性能的影响规律，给出了凝灰岩石粉制备和使用建议，提出了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响研究中存在的不足，展望了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响未来需要注意的研究问题。

溶剂交换法广泛应用于水泥基材料的干燥和终止水化中。本文综述了溶剂交换对水泥浆体显微结构的影响。阐述了交换参数（样品尺寸、液-固比、交换时间和去除方法）的选取原则。重点论述了常见交换溶剂（异丙醇、丙酮、甲醇和乙醇）与水泥水化产物（氢氧化钙、水化硅酸钙和钙矾石）之间存在的物理化学反应。在交换参数和溶剂的影响下，对比分析了水泥基材料的孔结构参数（孔隙率和孔径分布）。最后提出了溶剂交换方法目前存在的问题及研究展望。

在陶瓷的常规制备方法中，高温烧结一直是获得致密微结构和优良性能的必要条件。近年来兴起的冷烧结（CSP）技术通过溶解-沉淀等机理，能在350 ℃以内的超低温条件下实现多种陶瓷材料的快速致密化，有效应对了常规高温烧结在能耗、微结构控制及与有机物共烧等方面存在的问题，具有巨大的发展空间和潜力。本文综述了冷烧结的发展历史、工艺流程和致密化机理，对冷烧结技术在陶瓷材料制备中的应用现状进行了概述，涉及生物陶瓷材料、新能源材料、半导体材料、介电材料、热电材料、高温下不稳定材料等，并展望了冷烧结的未来发展趋势。