溶蚀是大坝混凝土不可忽略的耐久性问题。本工作对中热硅酸盐水泥（MHC）净浆、中热硅酸盐水泥-粉煤灰净浆和普通硅酸盐水泥（OPC）净浆进行加速溶蚀试验，通过强度测试、溶蚀深度、孔结构、X射线衍射、热重分析和硅谱固体核磁研究了溶蚀劣化机理。结果表明：与OPC净浆相比，MHC净浆水化产物中Ca（OH）₂含量更少，在溶蚀过程中具有更好的力学性能和更慢的溶蚀深度发展，因此抗溶蚀性更好。30%粉煤灰掺入降低MHC水化产物中Ca（OH）₂含量，并增加其孔隙率，但是降低了抗压强度下降率和孔隙增长率。溶蚀前后MHC净浆中C-（A）-S-H凝胶硅链长度大于OPC净浆，但其溶蚀后硅链增长率却较低。溶蚀后30%粉煤灰掺量的MHC净浆中C-（A）-S-H凝胶劣化程度最高，出现了层间交联并部分转变为硅胶。

现行单面盐冻试验中，混凝土试件处于自由形变状态。然而试验中的混凝土试件仅相当于实际混凝土构件的一个单元，其在单面盐冻作用下的变形受到周围混凝土的约束作用，导致盐冻损伤行为发生改变。因此，本工作研究约束作用对单面盐冻混凝土内部损伤的影响及机理，测试了水灰比为0.60的约束态和自由态混凝土每4次盐冻循环后的相对动弹性模量（r_n）和体积吸水率（V_n），实时监测了28次盐冻循环混凝土的内部相对湿度（U_IRH）演化，计算了约束态和自由态混凝土首次循环降温过程中的孔径比。结果表明约束态混凝土的U_IRH增量、r_n损失和V_n分别比自由态混凝土少30%、32%和28%。与自由态混凝土相比，约束态混凝土在降温过程中的孔径收缩较小，根据微冰透镜理论和结晶压理论，分析并证明了约束作用弱化混凝土降温过程中的水分迁移和冻融循环后的孔径扩张，进而减轻了盐冻内部损伤。

寒区水工混凝土结构经历冻融循环而产生性能劣化，但冻融损伤的力学主导机理并不明晰。采用考虑混凝土介观材料非均质性的传输格构网络空间离散化方法，引入与温度相关的孔隙特性表征系数，提出混凝土冻融循环热湿耦合模型，实现均匀与非均匀温变条件下冻融过程中冰含量滞回现象模拟分析。在利用均匀温变冰含量试验与变形量试验验证了所提模型后，针对非均匀温变冻融循环作用，分析了温度、冰含量、相对湿度、孔隙压力、冻胀应变随冻融次数和冷端距离的变化规律。在水分结冰-融化的过程中，孔隙内冰水混合物对固体骨架的力学作用呈现2个阶段。其一以流体压力为主，采用广义有效应力原理计算孔隙压力荷载；其二以固体应力为主，采用多孔介质弹性力学理论计算冻胀变形，作为非应力引起的应变作用于固体整体变形中。

为揭示寒区高铁无砟轨道混凝土在冻融循环环境和列车疲劳荷载下的服役性能变化规律，建立了“冻融循环+高频疲劳”的试验制度，以C60无砟轨道轨道板机制砂混凝土为研究对象，从损伤过程与能量传递的角度研究了冻融与疲劳耦合作用下的混凝土损伤机理，预测了寒区无砟轨道机制砂混凝土的疲劳寿命。结果表明，高速列车疲劳荷载会加剧无砟轨道混凝土的冻融损伤，混凝土在冻融循环300次后损伤加剧，其力学性能与疲劳性能均表现出加速下降的规律，600次冻融循环后疲劳寿命降低46.3%，刚度衰减幅度增加12.9%，冻融循环造成的缺陷连通是混凝土疲劳性能衰减的主要原因。混凝土主要通过变形所产生的变形能来耗散能量，冻融循环导致最大应变降低与残余应变增大使得混凝土变形性能降低。与常温下的疲劳性能相比，冻结阶段混凝土孔隙内冰有增强作用，且冻结状态下冰能加速内能耗散，因此疲劳损伤情况有所缓解。采用两参数Weibull函数对冻融破坏概率进行分析，建立了考虑疲劳损伤因子的混凝土“冻融+疲劳”服役状态下的寿命分析模型，预测了无砟轨道机制砂混凝土的服役寿命。

高原大温差环境下昼夜温差使得桥墩混凝土结构存在开裂风险。针对这一现象，本工作建立了温度疲劳应力作用下桥墩混凝土的损伤模型，采用有限元分析方法研究了高原大温差环境桥墩混凝土的初裂时间和温度梯度分布等特征，并从温度疲劳应力演变规律、损伤发展和能量累积3个角度分析了高原大温差环境桥墩混凝土的开裂机理。结果表明：桥墩混凝土在温度疲劳应力作用下产生的裂缝呈现沿底部向上延伸的发展规律，且裂缝主要出现在向阳面；桥墩混凝土的初裂时间随着温差的增加而逐渐缩短，温差为60 ℃时桥墩的初裂时间由温差20 ℃时的970 d缩短至100 d，且随着温差的增加，桥墩混凝土累积塑性耗散能逐渐增加，其原因为单次温度循环时产生的温度疲劳应力和损伤累积速率随着温差的增加而提升。以期为高原大温差环境桥墩混凝土开裂预测和耐久性评估提供参考。

收缩是混凝土早期开裂的重要诱因，而拉伸徐变则有利于降低开裂风险。为研究矿物掺合料掺量、细度与水胶比对水泥基材料早龄期收缩、拉伸徐变与开裂性能的影响，研制了水泥基材料全龄期收缩测试仪器和超早期拉伸徐变测试装置，修正得到梯度递增加载制度下的拉伸徐变度逐步计算法；研发了水泥石试件开裂试验装置，可监测水泥石由拆模前自收缩、拆模后干燥收缩引起的约束应力；采用不同细度的粉煤灰、磨细矿渣替代水泥设计了20组水泥石配合比，并利用以上试验装置进行测试。结果表明：将细度较小的S95级磨细矿渣和细度较大的超细粉煤灰协同配置，制备的水泥石表现为低收缩高徐变特征；矿物掺合料的总替代率处于60%~80%时，增加超细粉煤灰掺量同时降低S95级磨细矿渣掺量，水泥石收缩表现为先降低后增大，超早期徐变度呈现相反规律；采用低收缩高徐变的水泥石可以起到松弛收缩应力、延后开裂时间的作用。

海洋严酷环境下钢纤维与水泥基体的界面粘结性能对超高性能混凝土（UHPC）的力学及耐久性能至关重要。然而，目前海洋环境下钢纤维-水泥基体界面劣化机理尚不明确，且缺乏改善界面粘结性能有效的方法。采用分子动力学和钢纤维拔出试验，探究了海洋氯盐环境下硅烷偶联剂（SCA）改性前后钢纤维-水泥基体界面粘结性能的退化规律；结合界面区键合网络演化及溶液离子运动特性，揭示了海洋氯盐环境下SCA改性前后钢纤维-基体界面粘结性能劣化机理。结果表明：海洋氯盐环境下水分子和侵蚀离子会破坏钢纤维与水泥基体间的氢键连接，削弱界面的粘结性能；而SCA改性能增强钢纤维与基体间的氢键成键能力，增加界面接触面积，提高了界面过渡区的密实度，保障了界面完整性；SCA改性促使钢纤维与水泥基体间形成稳定的物理氢键网络及化学键合（硅酸盐链的交联）连接，增强了界面粘结性能，提高了界面在海洋严酷环境下的耐蚀性。本工作揭示了海洋氯盐环境下钢纤维-水泥基体界面的劣化机理，为优化和调控UHPC在海洋严酷环境下的耐久性提供了理论基础和方法支撑。

西部盐渍土地区中的腐蚀离子严重影响了混凝土的耐久性，在混凝土中加入玄武岩纤维（BF）可减少初始缺陷，延缓腐蚀离子进入混凝土内部的速度，从而改善混凝土的耐久性。基于西部盐渍土环境，对不同BF掺量的玄武岩纤维混凝土（BFRC）在Na₂SO₄侵蚀和冻融循环耦合作用下的宏观性能和微观变化进行研究，并采用有限元软件ABAQUS对试验进行模拟，分析试验过程中BFRC内部应力场、应变场的变化规律。结果表明：BF的加入明显降低了混凝土在Na₂SO₄溶液-冻融循环过程中质量、相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度的损失率。在冻融过程中BF起到传递和分散应力的作用，使混凝土内部应力重分布提高了混凝土的抗盐冻性能，掺量0.3%（体积分数）时BFRC抗盐冻性能最佳。该有限元模型直观有效地反映出BF在混凝土冻融损伤演化过程中的重要作用。

高原地区特殊环境作用对重大基础设施的长效服役形成了严重挑战。确定工程服役环境是开展混凝土结构耐久性分析与设计的前提，然而现有腐蚀环境作用研究尚处起步阶段。通过系统分析高原地区气象、水文、地质等环境参数时空演化，确定代表性城市关键环境参数的概率密度分布，揭示“大温差、强干燥、高频冻融、低气压、超盐侵蚀”等典型环境作用特征，并给出用于指导设计室内模拟试验的代表值，最终形成一个智能、高效的多功能腐蚀环境参数查询与区划系统，以期为高原地区特殊环境下工程结构的耐久性分析与长寿命设计提供技术支持。

纤维增强复合材料（FRP）筋与混凝土粘结性能直接影响FRP筋增强混凝土结构承载力与耐久性。通过自合成有机硅与纳米填料表面疏水修饰实现玻璃纤维筋（GFRP筋）树脂基体改性，并实现高耐蚀GFRP筋制备。探究60 ℃海水海砂混凝土模拟孔溶液作用下高耐蚀GFRP筋与海水海砂混凝土界面粘结性能的退化规律，并通过界面微结构分析揭示GFRP筋-混凝土粘结性能提升机制。结果表明：相比未改性GFRP筋，高耐蚀GFRP筋与混凝土初始界面粘结力提升了7.87%，腐蚀120 d后界面粘结力提高了15%左右，界面处最大应变增加了约25.87%。GFRP筋与混凝土界面脱粘主要与GFRP筋基体降解有关。基体耐蚀性能的提升有效缓解了筋材的降解速率，进而改善GFRP筋-混凝土界面的粘结性能。

高温火灾环境下的超高性能混凝土（UHPC）性能劣化是诱发工程结构损伤失效的主因，解析其宏观性能与微结构演化间内在关联机制是提升混凝土耐高温性能的关键。本文综述了高温环境下UHPC的宏观力学性能与微结构演化特征，总结了高温环境下UHPC性能劣化机制，探讨了现有研究中关于UHPC高温性能存在的关键问题，并对未来进一步的研究方向提出展望。

稀土离子Eu²⁺在无机固体基质占据低配位数（六配位）阳离子格位可引起较大晶体场劈裂，进而产生红光乃至近红外发射。采用上述理论模型，设计并制备了一种可被蓝光激发的氧化物红色荧光粉Sr₃Ga₄O₉：Eu²⁺，其发射峰值为618 nm，半峰宽为81 nm。研究发现，红光发射源由具有5d→4f跃迁的Eu²⁺占据了2个低配位数多面体Sr1O₆和Sr3O₆所致。同时，Sr₃Ga₄O₉中引入Zn²⁺产生Zn²⁺/Ga³⁺异价离子取代，提高了发光热稳定性；结合荧光衰减寿命和热释光光谱，证明了上述异价取代策略引入了缺陷能级，使荧光粉的热稳定性得到了改善。采用Sr₃Ga₄O₉：Eu²⁺，0.05Zn²⁺红色荧光粉、商用绿色荧光粉Lu₃Al₅O₁₂：Ce³⁺和蓝光芯片制备的白光LED器件，具有较高的显色指数R_a = 87和较低的相关色温CCT = 3 500 K，表明这类氧化物红色荧光粉在暖白光照明领域的应用潜力。本工作为开发高性能荧光粉的性能调控提供了有益的结构设计思路。

传统类芬顿催化剂在酸性条件下易溶出Fe导致活性下降。通过合成纳米片形MFI-Fe分子筛，将Fe镶嵌在分子筛骨架中，抑制Fe溶出，使其保持稳定的催化活性。结果表明：MFI-Fe通过活化H₂O₂产生HO•使酸性红G（ARG）降解。在pH=3、25 ℃、0.40 g/L MFI-Fe、20 mmol/L H₂O₂、180 min条件下，ARG（20 mg/L）的去除率达到约98.40%。溶液中NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-共存离子对ARG的去除无影响，腐殖酸（HA）会轻微抑制ARG的降解。HCO₃^-会使溶液pH值升高，并消耗HO•导致ARG的去除率显著下降。反复使用5次MFI-Fe，Fe浸出量均小于0.42 mg/L，ARG的去除率保持在87.64%以上。

含Cr⁶⁺废水引起的环境污染问题备受关注，金属有机框架（MOF）得益于其大比表面积和高孔隙率，已广泛应用于吸附Cr⁶⁺。通过溶剂热法合成了尿素改性的N/MOF（Fe），研究了制备条件对Cr⁶⁺的吸附性能的影响，并对N/MOF（Fe）进行结构表征和性能分析。结果表明：与MOF（Fe）相比，N/MOF（Fe）孔径和孔容增大，吸附能力和吸附速率均有提升。考察了吸附实验条件对N/MOF（Fe）吸附性能的影响，在Cr⁶⁺初始浓度为5 mg/L，N/MOF（Fe）投加量为0.8 g/L，pH值为5.6，反应时间为40 min时，吸附率可达95.23%。建立了N/MOF（Fe）吸附Cr⁶⁺的吸附动力学和热力学方程。结果表明：吸附过程符合二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温模型，吸附反应是一个自发放热过程。通过自由基捕获实验，验证了·O₂^-的存在，根据XPS分析，证实了Cr⁶⁺被·O₂^-还原为Cr³⁺，提出了N/MOF（Fe）吸附Cr⁶⁺的原位吸附-还原联合作用机制。

水泥窑协同处置含重金属固废作为一种无害化资源化处理方式具有巨大的优势，但是由于水泥水化产物对于重金属存在固溶极限，导致固废处置量受到限制。本工作提出制备具有高效吸附重金属离子性能的乙二胺四乙酸联合氨基硫脲改性壳聚糖（TS-EDTA-C），加入到水泥基材料中提升吸附重金属的性能。通过胶砂强度、离子浸出浓度分析、Tessier五步连续提取法、SEM-EDS分析、XRD分析和水化热分析测试改性壳聚糖对含重金属水泥性能的影响。结果表明：掺入TS-EDTA-C材料后，含有重金属的水泥胶砂试样强度在各个龄期均有所提高和重金属离子的浸出浓度明显降低。Tessier五步连续提取法和SEM-EDS试验证明了TS-EDTA-C在水泥中成功吸附了重金属并以更加稳定的形态存在。XRD和水化热分析结果也证明了TS-EDTA-C添加后含重金属水泥的早期水化产物更多，弱化了重金属离子对早期水化带来的不利影响。

通过快速冻融试验，结合X射线计算机断层成像（CT）扫描技术和三维重构分析，在细观尺度上研究了不同氯盐浓度环境与冻融作用下混凝土剥落深度、体积损失率、孔隙结构和CT值的变化规律。基于CT数据建立了混凝土的损伤演化模型，并与波幅和质量定义的损伤进行了对比分析。结果表明：冻融与盐蚀耦合作用下混凝土主要发生砂浆剥落破坏，剥落深度和体积损失率随冻融次数的增加而增大。冻融过程中混凝土的损伤由表及里，随着表面砂浆剥落，部分闭口孔逐渐转为开口孔，最终消失，试样孔隙率整体呈波动增大趋势。氯盐浓度对混凝土冻融损伤发展速度影响显著，随着氯盐浓度的增加，混凝土的剥落深度和体积损失率呈先增大后减小的趋势。混凝土的超声波波幅随冻融次数的增加逐渐减小，二者存在较好的指数关系。试验设计的4种浓度中，3.5%（质量分数）氯盐溶液中的混凝土冻融破坏最严重。基于CT数据定义的损伤演化模型与波幅和质量表征的损伤度线性关系良好，且与质量损失率吻合度更高，说明该模型较好地反映了混凝土的损伤演化过程。

水泥砂浆在细观尺度上呈现出典型的非均质结构，在做微观计算研究时，其代表性单元尺寸的恰当选取对于深入阐述结构—性能关系具有重要意义。制备了3种砂胶比（0.8、1.0和1.2）条件下的普通水泥砂浆，集料来源有天然砂和机制砂。首先利用计算机断层扫描技术获取水泥砂浆细观尺度的真实图像，在此基础上，结合数字图像处理与分析技术，采用平均占比函数、两点相关函数和径向分布函数分别从二维和三维角度计算集料在空间分布的统计特征，借以探究水泥砂浆细观结构的代表性单元尺寸。结果表明：制备砂浆的代表性单元尺寸与砂的体积分数无关，但受砂子种类的影响十分显著。对于天然砂砂浆，代表性单元尺寸为2.75~2.90 mm，约为其平均粒径的9倍；对于机制砂砂浆，代表性单元尺寸为3.1~3.2 mm，为其平均粒径的7倍左右。

应用膨胀剂补偿水泥基材料干燥收缩时，其补偿效果的发挥与化学结合水和物理吸附水的演化密切相关，多数细微观测试分析手段都要求对试件进行干燥预处理，难以辅助分析补偿收缩的时间发展历程。利用原位无损的低场磁共振弛豫技术，结合宏观质量和长度测试，对持续水养和高湿度空养的掺膨胀剂净浆进行长期监测，从水分状态和含量角度，定量分析化学结合水与物理吸附水的演化规律，进而解析净浆的补偿收缩变形。结果表明：在持续水养过程中，从水养第3 d起算，净浆质量、膨胀变形、可蒸发水含量均持续增大，但增加速率逐渐降低。掺硫铝酸钙类或氧化镁类膨胀剂可明显增大净浆化学结合水增量及其单位增量导致的膨胀变形，但几乎不影响物理吸附水的演变规律及其单位增量导致的膨胀变形。在高湿度（98%相对湿度）空养过程中，从空养第0 d（水养第56 d）起算，净浆质量先降低、后升高；净浆先收缩、后膨胀；可蒸发水含量在前28 d内迅速降低，后保持稳定。掺硫铝酸钙类或氧化镁类膨胀剂会增大净浆前期可蒸发水含量降幅，也会增大后期膨胀变形以补偿收缩。掺膨胀剂水泥基材料的膨胀过程极其复杂，利用低场磁共振技术并结合其它测试方法实现膨胀变形的精确解析，有助于完善膨胀机理，并协助选用膨胀剂。

水泥水化后所得到的是多相复合产物，仅采用热重法难以对重叠部分产物实现精准定量。采用热重-质谱联合技术对不同储存湿度条件、不同解离温度条件下的矿渣解离-沉淀-自然碳化过程进行研究，并对矿渣混凝土主要水化非晶产物C-（A）-S-H凝胶、碳化晶体产物CaCO₃等进行量化分析。结果表明：热重-质谱联用技术能准确剥离在热重分析时所得出的样品重叠峰（如C-（A）-S-H凝胶失水峰、不同晶型CaCO₃分解峰等），可有效降低样品在热重定量分析时所造成的物相重叠损失。

为揭示高温对超高性能混凝土（UHPC）性能及钢纤维拔出机制的演变规律，研究了25~800 ℃钢纤维对UHPC力学/热工性能的影响规律，并基于纤维拔出以及SEM测试揭示了钢纤维的高温拔出机制。结果表明：钢纤维会提高UHPC的导热系数，但不改变其随温度升高而降低的基本规律，比热容则相反；UHPC的抗压强度和弹性模量随温度升高先增后减，钢纤维可改善其高温残余抗压强度，但对弹性模量影响较小；温度改变钢纤维拔出模式，25~200 ℃时，钢纤维拔出时表面光滑，UHPC抗拉强度变化不大；400 ℃时，钢纤维拔出会附带部分基体，UHPC抗拉强度开始显著下降；600 ℃及以后钢纤维表现为拔断破坏，钢纤维掺量对UHPC抗拉强度影响较小。

渗流指数n是通用有效介质方程中的重要参数，其可以对水泥浆体中微观孔隙结构的扩散性能进行表征。为了明晰渗流指数的物理学含义并准确计算不同配合比的水泥浆体在不同水化程度时的渗流指数，对水灰比0.30、0.35、0.40、0.45、0.50水泥浆体试件在水化龄期28、60、90、120、180 d时进行NEL（Nernst-Einstein Lab）测试和核磁共振测试得到其对应的离子扩散系数和孔隙参数。结果表明：随着水化龄期的推进，水泥浆体的毛细孔隙率逐渐减小，2.5~10.0 nm孔径凝胶孔隙率先快速增大后缓慢减小，水泥浆体中的离子扩散为毛细孔中的自由扩散作用和凝胶孔中的辅助扩散作用的耦合；不同水灰比的水泥浆体渗流指数n随着水化程度的增加呈现不同的变化规律，水泥浆体材料渗流指数n与水泥浆体形态学参数具有强相关性；从水泥浆体孔隙结构体系的形态学层面对水泥浆体材料渗流指数n所呈现的变化规律进行了解释，并将实验数据进行拟合得到不同水灰比水泥浆体渗流指数n与水化程度的定量关系式。

高地热环境隧道衬砌混凝土中温度、孔溶液pH值、侵蚀离子的共同作用引发钢筋锈蚀。通过模拟混凝土孔隙液，研究了环境温度（20 ℃和60 ℃）、孔溶液pH值（12.55、12.15、11.75）和侵蚀离子种类（Cl^-、SO₄^2-和Cl^-、SO₄^2-复合）共同作用下，钢筋开始锈蚀的临界离子浓度及其锈蚀行为。结果表明：氯盐侵蚀时，温度为60 ℃、pH值为12.55的饱和混凝土模拟液中，钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为0.04~0.06 mol/L；当pH值降低到12.15和11.75时，钝化膜稳定性下降，临界氯离子浓度降低到0.03~0.05 mol/L和0.02~0.04 mol/L。硫酸盐侵蚀钢筋的锈蚀诱导期更长，温度为60 ℃、pH值为12.55、12.15时，钢筋锈蚀的硫酸根浓度阈值相差不大，在0.06~0.08 mol/L之间；当pH值降低到11.75时，硫酸根离子浓度阈值为0.05~0.08 mol/L。硫酸盐与模拟孔溶液中Ca（OH）₂的反应生成石膏，其覆盖在钢筋表面对钢筋锈蚀有延缓作用，因此温度与pH值对SO₄^2-引起的锈蚀浓度阈值影响较小。Cl^-、SO₄^2-复合作用下，SO₄^2-会排斥吸附在电极表面的Cl^-，并与Ca²⁺反应生成CaSO₄，覆盖在钢筋表面使钝化膜致密，延缓了钢筋锈蚀速度。pH值为12.55、12.15时，SO₄^2-分别达到0.03 mol/L和0.04 mol/L时对Cl^-引起的钢筋腐蚀具有缓蚀作用，然而当pH值为11.75时，SO₄^2-对Cl^-引起的钢筋腐蚀无缓蚀作用。

分子动力学模拟作为粒化高炉矿渣中玻璃体结构研究手段的准确性受到势函数选择的影响。本工作分别采用Buckingham势、Broyden-Moré-Hénon（BMH）势、Miyake势和SHIK势模拟了不同化学组成类矿渣玻璃体的随机网络结构特征，并从局部有序结构、网络形成体聚合行为和网络改性体团簇行为等方面对比了模拟结果与实验结果的匹配性。结果表明：Buckingham势、BMH势和Miyake势更适合玻璃体局部有序结构的模拟；而SHIK在玻璃体中不同类型氧原子含量及Qⁿ分布随化学组成变化的趋势模拟上具有更高的稳定性；网络改性体的团簇行为更适合采用定义了金属离子间相互作用势的SHIK势和BMH势。

纤维增强水泥基材料具有优异的韧性和抗渗性，在劣化混凝土结构修复和破碎岩体加固工程中有着广阔的应用前景。本工作研究了聚乙烯醇（PVA）或玄武岩纤维增强水泥基材料与普通水泥砂浆、混凝土、砂岩、花岗岩间界面剪切强度的影响因素，包括纤维增强水泥基材料配合比、基体初始饱和度、基体表面切槽形式变化等。此外，通过称重法研究了与不同含水饱和度、不同类型基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性能。结果表明：PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆基体间的界面剪切强度均随基体饱和度的降低而升高；粉煤灰掺量的增加能够提高PVA纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度，但会降低玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度。基体表面切槽数量的增加对于PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与基体间的界面剪切强度有提升作用，且对于PVA纤维增强水泥基材料更为显著。PVA纤维增强水泥基材料与混凝土、砂浆间的界面剪切强度高于同饱和度的砂岩与花岗岩。与干燥基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性系数总体略低于预湿基体；粉煤灰掺量的增加使纤维增强水泥基材料的毛细吸水系数显著提高；当粉煤灰掺量较低时，PVA纤维增强水泥基材料的毛细吸水系数显著高于玄武岩纤维增强水泥基材料。

机器学习方法（ML）在解决数据高度非线性和大时滞问题上得到了关注，为目标属性的预测及新材料的设计开辟了数据驱动的新模式。水泥基材料在组分、制备与其结构、性能的关系上存在时滞性和周期性长的问题。而机器学习方法在解决水泥基材料上述问题时具有积极作用和非常大的潜力。为此，本文介绍了机器学习方法的特征及其应用过程，综述了机器学习方法在预测水泥基材料微观结构、组分、力学性能和耐久性等方面的研究进展，分析比较了几种用于水泥基材料研究模型的特点和优势，并对所面临的问题和研究方向进行了展望分析，以期促进机器学习方法的应用。

日益严重的电磁辐射威胁军事安全、人类健康和信息安全，开发具备电磁防护功能的水泥基复合材料是建筑体系抵抗雷达监测和对抗电磁污染的有效方法。本文主要以水泥作为基体材料，分别从电磁波吸收和电磁波屏蔽2个方面总结提高水泥基复合材料电磁防护能力的措施及效果。简要介绍了水泥基复合材料的电磁波吸收机理，着重阐述填充型和结构型（包括超结构）2大类电磁波吸收水泥基复合材料的研究进展；并介绍了水泥基复合材料的电磁波屏蔽机理，详细综述碳基、金属、复合3种填充型电磁波屏蔽水泥基复合材料的研究现状，最后对电磁防护水泥基复合材料的进展进行总结和展望。

“双碳”背景下，利用水泥基电池和超级电容器作为新能源电力系统的储能装置，有利于平衡新能源供需波动。但目前对二者的研究尚处于起步阶段，对储能机理和储能结构设计的认识仍存在不足。本文综述了水泥基电池和超级电容器的研究现状，包括储能机理、主要组成部分、储能性能的影响因素、储能结构的设计等。研究表明：水泥基电池储能依靠氧化还原反应产生的电荷在阳极-阴极-电解质之间定向移动；而水泥基超级电容器则依靠“双电层”电容效应和/或赝电容效应；在水泥基电池和超级电容器的设计中，在电极材料中通过添加导电材料提高电子电导率，在电解质中通过添加可溶性盐和导电高分子提高离子电导率；水泥基材料制备过程中的水胶比、碱激发胶凝材料制备过程中的模数均会影响水泥基电池和超级电容器的储能性能；减水剂对储能性能的影响尚不明确。最后针对今后需要深入开展的相关研究提出建议。