欢迎赐稿——硅酸盐通报

2014, 33(10): 1.

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高镁硅酸盐水泥熟料矿物形成及性能研究

嵇鹰;周静;杨康;徐德龙;李霞;陈冠君

2014, 33(10): 2445-2450.

摘要 ( 29 )

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随着优质石灰石资源的消耗,我国的资源危机日益严重.众多水泥厂开始使用高镁原料作为原料.本文选取甘肃三易高固气比系统水泥熟料生产线(A线)和陕西韩城韩禹普通新型干法水泥熟料生产线(B线)的高镁熟料进行实验(XRD分析、TG-DTG分析、BSE+ EDS分析),同时对实际生产的熟料进行岩相显微结构分析.结果表明:A线熟料的C3S(硅酸三钙)矿物含量均高于B线熟料,A线熟料的28 d抗压强度均高于B线熟料,A线熟料中方镁石的含量均低于B线熟料.根据岩相结构照片可以看出A线熟料的结构优于B线熟料.说明高固气比系统水泥熟料生产线使用高镁原料作为原料,煅烧出质量良好的熟料是切实可行的.

低热钢渣矿渣硅酸盐水泥的研制(Ⅰ):水泥的配比与性能

侯新凯;董跃斌;薛博;李虎森;杨洪艺;袁静舒

2014, 33(10): 2451-2460.

摘要 ( 21 )

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利用熟料、钢渣、矿渣和石膏粉配制低热钢渣矿渣硅酸盐水泥,将矿渣、钢渣掺量对水泥各种性能影响以二维等值线表征.结果表明:掺加钢渣、矿渣分别降低和增加水泥的标准稠度用水量,两者都延迟水泥的初、终凝时间,钢渣的延迟作用比矿渣大.水泥强度随着钢渣量的增加而降低,矿渣掺量对强度的影响是先随矿渣掺量的增加而提高,然后又随着矿渣掺量增加而降低,矿渣掺量存在一个最佳值.矿渣对强度的增强作用是后期比早期大,抗折比抗压大.掺入钢渣矿渣混合材都能显著降低水泥早期水化热,钢渣替代熟料降低早期水化热的值是等量矿渣替代熟料的1.5倍,双掺混合材比单掺降低早期水化热作用大.

燃烧快速制备铁酸铋复合氧化物及光催化研究

李秀萍;赵荣祥;李丹东;赵崇峰;石微微;高肖汉

2014, 33(10): 2461-2467.

摘要 ( 23 )

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本文采用新型燃烧剂抗坏血酸,燃烧法快速制备铁酸铋的复合氧化物.经XRD考察硝酸铁和硝酸铋物质量之比对复合氧化物的影响,电镜表征复合氧化物的形貌、BET表征复合氧化物的比表面积、紫外和红外表征复合氧化物的吸光性能.以甲基橙为目标降解物对铁酸铋的复合氧化物进行光催化研究.本文考察了复合氧化物类型、催化剂用量、溶液酸度、双氧水用量、光照时间对光催化效果的影响.最佳光催化条件为催化剂用量为0.01 g/L,pH值为5,双氧水用量为60 mL/L.BiFeO3在紫外和可见光下均有较好的光催化效果,Bi2Fe4O9只在紫外光下有较好的光催化效果.

快中子辐照直拉硅中非晶区的FTIR研究

杨帅;陈贵锋;王永

2014, 33(10): 2468-2471.

摘要 ( 22 )

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利用Fourier变换红外光谱技术研究了高剂量快中子辐照直拉单晶硅中的辐照缺陷.研究表明,当中子剂量超过1018n·cm-2,在硅晶体会引入大量的非晶区和少量的非晶层(由连续的非晶区组成),分别在FTIR光谱中引入485和529.2 cm-1两个吸收带.退火实验表明,非晶区(485 cm-1)经150℃热处理后开始再结晶,有效的退火温度约为300℃;非晶层(529.2 cm-1)经300℃热处理后开始再结晶,有效的退火温度为500℃左右.

钼尾矿中有用矿物回收实验研究

王秀兰;张乾伟;任瑞晨

2014, 33(10): 2472-2476.

摘要 ( 22 )

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以辽宁某钼矿选矿厂尾矿为研究对象,在矿浆浓度25％、pH值为8.5、浮选机主轴转速为1850 r/min的条件下,以水玻璃为硅酸盐抑制剂、油酸钠为捕收剂、烷基胺为起泡剂,通过一精一扫的浮选工艺,获得精选金云母回收率约46％、品位9.6％以上,扫选金云母回收率26.46％、品位7.81％,为今后钼尾矿中金云母的浮选实践提供了理论和试验依据.

橡胶颗粒掺量、粒径影响橡胶混凝土性能的试验分析

路沙沙;麻凤海;邓飞

2014, 33(10): 2477-2483.

摘要 ( 11 )

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为了分析橡胶颗粒特性对橡胶混凝土坍落度、强度、抗渗性和抗冻性能等的影响,采用试验分析的方法,通过对比分析橡胶颗粒的掺量、粒径对橡胶混凝土的坍落度、强度、抗渗性和抗冻性能的影响,以此作为以橡胶作为集料的混凝土工作性能的评价指标.根据试验数据:橡胶集料混凝土的抗压试验测试最适宜的加载速度为0.015 ～0.1 MPa/s;相同的橡胶粉含量,随着粒径的增加,其抗压强度呈现降低的趋势;在相同粒径条件下,抗渗性能随粒径增大而增强,抗渗性能随橡胶总体含量增多而增强;当掺加橡胶集料的混凝土试件的质量损失率低于5％、强度损失率低于20％的前提下,经过100次的冻融循环后,在一定的范围内增加橡胶颗粒的掺量,可以提高橡胶集料混凝土试件的抗冻性能,其最佳掺量为30 kg/m3.

三维电极法对SDBS的电催化降解

余婕;乔楠楠;何文妍;王珊珊;王静;黄晓丽;马红竹

2014, 33(10): 2484-2492.

摘要 ( 14 )

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采用PVA对高岭土进行改性,制成了一种新型粒子电极-PVA-kaolin,并采用FT-IR、XRD对其进行了表征.实验将其填充在阴阳两极之间,在三维电极体系中对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行了电催化降解.结果表明:PVA浓度0.1g/L,PVA-kaolin投加量13 g,pH值为10,SDBS浓度300 mg/L,电流密度100 mA/cm2,Na2SO4投加量为3 g时降解20 min,SDBS去除率可达80.85％.动力学分析表明,相比于SDBS初始浓度,粒子电极投加量对降解效果的影响较大.另外,实验所制备粒子电极具有较好的重复使用性.

TiO2负载玄武岩纤维毡复合材料的制备及其光催化性能

罗大军;徐彩云;高红娇;徐梦星;王浩龙;高佳雄;梁小平

2014, 33(10): 2493-2497.

摘要 ( 27 )

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采用浸渍法将热蚀处理后的玄武岩纤维毡浸渍在Ti溶胶中负载成膜,在300 ～ 650℃烧结制备出TiO2负载玄武岩纤维毡光催化复合材料.利用XRD和SEM对TiO2和纤维毡进行了表征,并通过甲基红配制的模拟印染废水的降解考察了浸渍次数和烧结温度对光催化性能的影响.实验表明:随着玄武岩纤维毡在Ti溶胶中浸渍次数的增加,TiO2负载率增加,甲基红降解率具有先急剧增加后缓慢减小的趋势,TiO2负载率为4.83％时降解率达到极值98.58％.随着烧结温度升高,TiO2晶型由无定形态→锐钛矿→锐钛矿+金红石混晶转变,当锐钛矿与金红石混晶比例为9∶1 ～4.5∶1时,光催化性能较好,随着金红石相增加,甲基红降解率大幅降低.

拜耳法赤泥固化CO2反应特征的研究

陈红亮;王胜碧;汪婷

2014, 33(10): 2498-2504.

摘要 ( 29 )

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以拜耳法赤泥为CO2固化剂,研究了不同压力下赤泥对CO2的固化封存能力,以及固化CO2过程中矿物物相的化学转化行为.探讨了温度、液固比、粒径、时间等因素对赤泥固化CO2效率的影响以及赤泥固化CO2过程Na、K的浸出特性变化.结果表明,CO2压力为0.6 MPa、1 MPa、1.6 MPa时,赤泥固化CO2的饱和增重率分别达到2.36％、2.70％、3.07％.随反应时间的变化,赤泥浆液的pH值不断下降,最后稳定在6.40左右.液固比减小,赤泥粒径减小,在2060℃之间温度升高,有助于赤泥固化CO2效率的提高.赤泥固化CO2后Na、K的浸出量增加.XRD和红外光谱分析显示赤泥固化CO2后主要形成的矿物相是钙霞石(cancrinite)和方解石(CaCO3).不同压力下赤泥对CO2的固化反应符合准一级动力学方程.

α-Fe2O3纳米晶自组装磁性微球的制备及性能研究

杜庆波;孙宗波;尹辉;范效东;徐永超;张伟

2014, 33(10): 2505-2507.

摘要 ( 26 )

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以硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)和氨水(NH3·H2O)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用沉淀法制备了α-Fe2O3纳米晶自组装的磁性微球.利用X射线衍射仪和扫描电镜对所得产物进行了表征分析,并在室温下测量其磁学性能.结果表明,所制备的磁性微球由α-Fe2O3纳米晶自组装而成,其粒径大小在0.9～1.3 μm范围.在室温下测试了微球的磁学性能,其剩余磁感应强度为0.31 emu/g,矫顽力为4100 Oe,表现出较强的铁磁性.

含泥量对掺高效减水剂的混凝土性能影响研究

仇影

2014, 33(10): 2508-2513.

摘要 ( 17 )

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集料中砂的含泥量对新拌混凝土的性能和硬化混凝土的质量都有着很大的影响,其主要原因是高效减水剂对泥成分的吸附作用.通过对C40混凝土进行试验,结果表明,细集料砂的含泥量小于3％时,掺有聚羧酸系高效减水剂的混凝土适应性良好,含泥量控制在3％～7％,掺入聚羧酸酯类减水剂HPA-1的混凝土拌合物坍落度损失不明显,能够保证混凝土的各项性能满足施工要求;当集料中含泥量过大时,萘系高效减水剂有较好的适应性.

纳米技术在耐火材料中应用的研究进展

刘新红;朱晓燕;马腾;周宁生

2014, 33(10): 2514-2519.

摘要 ( 22 )

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综述了纳米技术在耐火材料中应用的新进展.在耐火浇注料中引入纳米相,可减少水泥和水加入量,降低有害组分,提高性能;添加纳米粉可降低氧化物制品的烧结温度、改善显微结构和性能;在含碳耐火材料中引入纳米碳,在大幅降低碳含量的条件下,材料可保持优良的抗热震性和抗侵蚀性.此外,探讨了纳米技术在耐火材料中应用时存在的问题及对策.

国内外水泥基复合材料多尺度模型研究进展

郭秀艳;蒋正武;马国金

2014, 33(10): 2520-2526.

摘要 ( 28 )

PDF (2189KB) ( 26 )

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多尺度方法作为组合不同模型的耦合方法,在水泥基复合材料的跨尺度问题上起着重要作用.某一尺度的模型在一定程度上赋予了材料不同的意义.纳米凝胶模型的提出很好的解释了非均质水泥基材料C-S-H凝胶的形成及材料密度、比表面积等测试数值的差异;微观模型对预测C-S-H凝胶产物物相成分的变化规律有重要帮助,对水化机理的研究具有重要意义;宏观模型则能很好的反映水泥基材料力学性能和使用寿命,尤其在氯离子侵蚀和碳化方面表现卓著.虽然每一尺度的模型都有其独特之处,但缺少模型间的相互嵌入,无法建立微观模型与宏观性能之间的联系.本文综述了近年来国内外水泥基材料不同尺度模型的研究进展,分析了单个模型的结构特征,提出了多尺度模型的构建和目前存在的问题,并对多尺度模拟和预测的发展方向进行了展望.

混凝土早强剂的研究与应用进展

姜梅芬;吕宪俊

2014, 33(10): 2527-2533.

摘要 ( 42 )

PDF (514KB) ( 34 )

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混凝土早强剂是一类重要的混凝土添加剂,对混凝土性能有重要影响,它能够提高施工效率,节约建设成本.本文结合近年来国内外在早强剂方面的研究与应用情况,介绍了不同类型早强剂的特点和应用性能,提出非氯盐、非硫酸盐类早强剂、复合早强剂和与水泥混合材相适应的专用早强剂的研制和应用,将是混凝土早强剂的重要发展方向.

介孔材料的制备及应用研究

雷晓菊;王君;郝红;倪婷;黄向宏

2014, 33(10): 2534-2540.

摘要 ( 42 )

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近年来,有序介孔材料由于其特有的结构和性质得到了国内外研究者的广泛关注.本文综述了有序介孔材料的制备方法和研究进展,主要包括模板法和溶剂挥发诱导自组装法.详细介绍了硅基、锡基、铝基、钛基、碳基介孔材料的研究现状、特性、以及在催化、生物医药、环境保护等方面的应用进展,指出了存在的问题和研究方向.

重金属在水泥熟料矿物中的固溶机理研究进展

魏丽颖;刘姚君;汪澜;颜碧兰

2014, 33(10): 2541-2546.

摘要 ( 31 )

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综述了水泥工业处置废弃物过程中常见的几种重金属元素(Cr、Cu、Zn、Pb、Cd)在水泥熟料矿物中的固溶机理.一些重金属离子更容易固溶进入硅酸盐矿物,一些重金属离子更容易固溶进入中间相矿物,并因固溶量的不同而稳定不同的矿物晶型,超过极限固溶量时形成新的矿物.重金属离子在水泥熟料矿物相中的固溶方式和极限固溶量都与其矿物相的晶体结构有关.应进行深入研究,以便于水泥工业无害化利用产业废弃物.

发泡水泥的研究现状及展望

张萌;田清波;徐丽娜;孔德钰;代金山;郭怀泉

2014, 33(10): 2547-2551.

摘要 ( 57 )

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发泡水泥具有质轻抗震、保温隔热、吸音隔音、防火阻燃以及使用寿命长等优良性能,在生产中可利用工业废渣为填充材料提高能源利用,且具有较好的施工性.借助我国正大力推进的生态节能、资源利用的研究和开发,作为新型绿色建材,发泡水泥有望取代有机保温材料在建筑保温行业中大量应用.本文从发泡水泥的组成材料着手介绍了发泡水泥当前的研究进展,并指出了其在应用中存在的问题,展望了其未来的研究方向.

非极性GaN薄膜与器件的研究进展

孙孪鸿;徐家跃;邹军;王凤超

2014, 33(10): 2552-2557.

摘要 ( 44 )

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在传统的衬底上生长出的GaN都是沿着极性轴c轴方向的,非极性GaN薄膜克服了极性薄膜中因为产生内建电场而带来的发光效率和结晶质量的问题.本文主要介绍了非极性GaN薄膜的结构特性、薄膜的制备方法、不同衬底上生长非极性GaN薄膜的研究进展及其器件应用.

氟硫掺杂对MgO固溶及高镁熟料结构与性能的影响

管宗甫;海然;陈湘湘;张文生;李抗;朱旭宾;李小颖

2014, 33(10): 2558-2564.

摘要 ( 27 )

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利用化学分析、力学性能测试、岩相分析和XRD Rieitveld精修,研究了氟硫掺杂对高镁熟料中MgO固溶量、熟料强度、熟料显微结构和萃取阿利特的指纹区XRD特征峰及晶胞.结果显示:掺加一定量的SO3、CaF2能有效促进熟料中MgO的固溶.当掺加的CaF2掺量≤0.25％时,MgO固溶量随SO3含量增加而增加.随着熟料中CaF2掺量的增加,SO3含量的变化对MgO的固溶影响越来越弱.在SO3掺量≤1.2％,CaF2掺量的增加更利于熟料中MgO的固溶.单掺SO3时,熟料28 d强度随着SO3掺量增大而降低.而在同时掺有0.50％ CaF2的熟料中,随着SO3掺量的增大,熟料的3d、28 d强度均呈先增加后减少的趋势.在掺杂适量的CaF2的前提下,掺加一定量的SO3有助于提高熟料的强度,但存在一个最佳掺量.且在一定范围内熟料中CaF2的含量越高,水泥熟料的后期强度也越高.在熟料中同时含有SO3和MgO时,室温下能稳定M2-M3型的的阿利特.且在掺杂一定量的SO3时,随着熟料中CaF2含量的提高,阿利特的对称性也会逐步提高.与仅掺加MgO的样品相比,SO3、CaF2的掺杂使得alite的a轴稍有变小、b轴和c轴稍有变大,晶轴角则基本不变.

基于BP神经网络的HPFL加固层与混凝土粘结强度预测

黄华;杨惠会;施明君;刘伯权

2014, 33(10): 2565-2571.

摘要 ( 18 )

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根据HPFL加固层和加固混凝土构件之间的243个正拉粘结强度试验测试和24个剪切粘结强度试验测试,将影响二者粘结强度的主要因素,如抹灰龄期、加固界面粗糙度、混凝土和砂浆强度、修补方位等作为特征参数,建立了预测HPFL加固层与混凝土粘结强度的BP人工神经网络模型.采用训练好的BP神经网络对HPFL加固层与混凝土粘结强度进行了预测,并与实测值进行了对比.正拉粘结强度预测值与试验值之比的平均值为1.056,标准差为0.057;剪切粘结强度预测值与试验值之比的平均值为0.988,标准差为0.127.结果表明:预测值与试验值符合良好,利用BP神经网络对HPFL加固层与混凝土粘结强度进行预测是可行的.

粒化高炉矿渣成分和细度对活性的影响

吴蓬;吕宪俊;胡术刚;姜梅芬;赵楠

2014, 33(10): 2572-2577.

摘要 ( 22 )

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为了研究矿渣成分和细度对其活性的影响,本文对六种不同种类的矿渣进行了化学成分分析和不同比表面积下活性指数的测定,并且对其水化产物进行微观结构分析.结果表明:细度和成分是影响矿渣活性的主要因素,矿渣细度变细,活性指数明显增大,并且矿渣的成分对活性的影响要低于细度对活性的影响;微观结构分析发现,矿渣颗粒表面被严重水化侵蚀,并且生成一些低C/S (Ca/Si)比的水硅酸钙凝胶和低C/A(Ca/Al)比的水化铝酸钙等物质.

CaF2对复合矿渣微晶玻璃结构与力学性能的影响

张雪峰;刘雪波;贾晓林;邓磊波

2014, 33(10): 2578-2582.

摘要 ( 22 )

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以白云鄂博尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法,制备了复合矿渣微晶玻璃.利用DTA、XRD、SEM等现代分析方法研究了CaF2添加量对复合矿渣微晶玻璃结构和力学性能的影响.结果表明:CaF2有利于降低析晶温度,微晶玻璃的主晶相为含铁辉石相.当CaF2含量大于4.5％时,微晶玻璃出现CaF2相;当CaF2含量小于等于6.4％时,晶粒逐渐变大,晶相含量较高,力学性能主要由晶相决定;当CaF2含量大于6.4％时,晶相含量急剧减少,此时表现的力学性能主要由玻璃相决定.CaF2为4.5％时,本实验材料综合性能最优.

高结晶性带状氧化锰的制备及其电容性质

朱刚

2014, 33(10): 2583-2587.

摘要 ( 20 )

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以KMnO4和乙醇经氧化还原反应所得γ-MnOOH为前驱物,在10 mol/L KOH溶液中于140℃水热条件下反应72 h,制得了比表面积为53 m2/g的带状Birnessite型层状氧化锰.应用XRD、SEM和氮气吸脱附等技术对制备产物进行了结构和形貌表征.同时,在1.0 mol/L Na2SO4水溶液中研究了带状氧化锰的电容性质.结果显示,当扫描速度为5 mV/s时,其比电容为180F/g.循环测试2000圈后,比电容保持率为72％.

高性能聚羧酸减水剂RAWY-101对砼拌合物性能影响特性研究

徐华;汪志勇

2014, 33(10): 2588-2592.

摘要 ( 22 )

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通过实验,在同一配合比下,在不同品牌的水泥砼拌合物中加入已合成的高性能聚羧酸高效减水剂RAWY-101,研究各种砼拌合物的性能,探讨实际应用中该减水剂用量对水泥拌合物性能的影响,结果表明,当掺入水泥用量0.9％的高性能减水剂RAWY-101时,不同品牌水泥拌合的C50混凝土强度发展最快.

煤矸石制备堇青石微晶玻璃的研究

金彪;汪潇;杨留栓;袁浩淳;刘畅

2014, 33(10): 2593-2596.

摘要 ( 23 )

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以煤矸石、工业氧化铝、菱镁矿、SiO2为原料,以TiO2为晶核剂,采用粉末烧结法制备了堇青石微晶玻璃.主要工艺过程是制定基础玻璃配方、玻璃的熔融和基础玻璃的不同热处理工艺.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了材料的物相组成和显微结构.800℃下核化时间对物相的形成没有明显影响,最佳的热处理工艺为:核化时间3h,核化温度800 ℃;晶化时间4h,晶化温度1200℃.

GEM方程的多孔混凝土导热行为表征

胡新萍;李翔宇;韩保清;邓庆阳

2014, 33(10): 2597-2603.

摘要 ( 26 )

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本文使用通用有效介质方程(General Effective Media)对物理发泡以及化学发泡泡沫混凝土和加气混凝土的导热行为进行了表征.通过对4种多孔混凝土,大量实验数据的拟合,得到了与多孔混凝土孔结构相关的特征参数fc和t.虽然4种多孔混凝土的制作方法和材料组成不同,GEM方程拟合误差在[2％,7.8％]之间,拟合得到的参数t集中在[1.6,2]之间,fc则集中在[0.7,0.9]之间.拟合结果说明GEM方程可以准确的表征多孔混凝土的导热行为,且得到的参数对于多孔混凝土微观结构优化以提高其热学及力学性能有重要的意义.

硅铝比及固体反应物浓度对合成Mn-Kaolinite的影响

陈明风;成正东;陈颖;李华伟;施增楷;刘琢玮

2014, 33(10): 2604-2609.

摘要 ( 18 )

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本文以硅酸、Al(NO3)3·9H2O、MnCO3、KOH为原料,采用水热法合成了具有良好晶格结构的含Mn高岭石.利用XRD、SEM以及EDS等测试方法对所合成的高岭石进行了表征,研究了在碱性环境中及硅铝比分别为1/3(富铝)、1/1、3/1(富硅)条件下固体反应物浓度对合成高岭石产量、结构和形态的影响,并探讨了Mn离子在Mn-Kaolinite形成过程中的作用机理.结果表明,在硅铝比为1/1、固体反应物浓度为0.3/50条件下合成的Mn-Kaolinite品质最优,呈薄片状.随着固体反应物浓度升高,所得产物的产率降低,同时出现针状Mn-Kaolinite.此外,还在反应时间为3小时条件下成功合成了高岭石,补充完善了合成方法.

掺铝钕高硅氧玻璃的制备及光谱性能研究

李振君;周艳艳;胡红;赵鹏;李晨;孙政;曹亚斌

2014, 33(10): 2610-2613.

摘要 ( 24 )

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采用分相酸溶工艺制备了Na2O-B2O3-SiO2体系纳米多孔玻璃,并以此为基质进行了钕铝掺杂的实验,制备了掺钕铝高硅氧玻璃,光谱分析表明,所制得的玻璃在1064 nm附近有明显的发射峰.研究了掺杂浓度、烧结气氛对玻璃光谱性能的影响,分析了铝离子在共掺杂玻璃中的作用.结果表明在浓度为0.2 mol/L的Nd(NO3)3溶液中制备的掺杂高硅氧玻璃发光强度最强,还原气氛下烧结的掺杂高硅氧玻璃光谱强度高于在空气中烧结得到的高硅氧玻璃,同时在还原条件下铝离子能够明显的提高玻璃的发光强度.

耐SO2腐蚀型氧传感器的研制

冯涛;粘洪强;李丽华;许毅伟;徐权;夏金锋;徐兵;黄德信;徐海芳

2014, 33(10): 2614-2619.

摘要 ( 17 )

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采用流延成型工艺,制备了片式氧传感器,研究了尖晶石电极保护涂层的制备,包括分散剂、触变剂的作用.测试了经过暴露在SO2气体中30 d后片式传感器的动态响应.结果表明经过30 d在SO2环境中的寿命考核,片式传感器的性能没有劣化,可以很好的保护Pt电极免受SO2的腐蚀.

不同煅烧温度对页岩作为水泥掺合料活性影响的研究

刘敏;李酽;元敬顺;孙婧

2014, 33(10): 2620-2625.

摘要 ( 18 )

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采用热激活法对页岩进行改性,研究了煅烧温度对页岩火山灰活性的影响.对掺入页岩的水泥胶砂试块的微观形貌和矿物组成进行了分析,并以矿渣、粉煤灰作为水泥掺合料进行了对比,测试了胶砂试块的力学性能及抗腐蚀性能.结果表明:高温处理的页岩部分替代水泥后,复合胶体的抗压强度均接近纯水泥胶砂的强度,且抗腐蚀性能好.页岩的火山灰活性来自于粘土质矿物伊利石脱水分解后所形成的无定形SiO2和Al2O3,激发页岩火山灰活性的最佳温度为850℃,当页岩在水泥中掺量为30％时,可满足工业生产的强度要求.

Co2+掺杂对Bi2WO6结构与光催化活性的影响

陈颖;王旭;谷国栋;朱葛;梁宏宝

2014, 33(10): 2626-2630.

摘要 ( 17 )

PDF (1620KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

采用一步水热合成法制备Co2+掺杂Bi2WO6纳米粉末,利用XRD、EDS、SEM、TEM、BET、UV-Vis等表征手段对Co2+/Bi2WO6形貌和结构进行表征,并以罗丹明B为目标污染物研究了Co2 +/Bi2WO6的催化活性.结果表明Co2+的添加有助于增加催化剂比表面积,抑制了晶粒生长,优化后催化剂的光谱吸收范围向可见光区拓展.Co2+/Bi2WO6催化活性明显高于未优化的Bi2WO6,可见光照射下,150 min内,Co2 +/Bi2WO6对罗丹明B的降解率可达98％.

石灰对铁尾矿加气混凝土抗冻性能的影响

丁向群;董越

2014, 33(10): 2631-2635.

摘要 ( 17 )

PDF (1181KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

在铁尾矿与石灰不同比例的条件下制备加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析了石灰对加气混凝土抗冻性能的影响,并利用XRD和SEM等分析方法,研究了不同制备条件下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.研究表明:当石灰与铁尾矿的比例为25∶60时,加气混凝土14 d的密度为565 kg/m3,抗压强度为3.34 MPa,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为4.9％和22％;水化产物以托勃莫来石和C-S-H为主.

基于燃烧特性研究的回转窑混煤配比优化

徐顺生;石永彬;黄日升;张丽娜

2014, 33(10): 2636-2642.

摘要 ( 14 )

PDF (2187KB) ( 26 )

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本文利用数值模拟热重分析(TGA)-差示扫描量热分析(DSC)联合方法,研究了中材湘潭水泥有限责任公司水泥回转窑燃煤中不同烟煤掺混量下混煤的燃烧特性.结果表明:燃烧全无烟煤时燃烬率约为67.6％,燃烧效率低下.随着烟煤掺混量增大,混煤活性提高,着火温度降低;回转窑内高温区变短,黑火头缩短;烟煤的比例增至80％时,混煤燃烬率大幅度提高,此后再增大烟煤比例,燃烬率并无明显变化;混煤燃烧烈度Ⅰ降低,燃烧趋于平缓,无爆燃现象出现;平均放热强度Z增大,煤粉燃烧效率提高.综合分析燃烧烈度Ⅰ、平均放热强度Z、燃烧特性指数S对燃烧特性和水泥煅烧的影响,确定混煤中烟煤与无烟煤的比例为4∶1最优.

磷酸盐基沥青路面冷再生快速修补材料路用性能研究

李九苏;叶康;李俭;张文勃

2014, 33(10): 2643-2647.

摘要 ( 31 )

PDF (1160KB) ( 32 )

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研制了一种对沥青路面多种病害均具有较好修复能力的新型快速修补材料.确定了磷酸盐基沥青路面冷再生快速修补材料最佳配方:水灰比为0.45、磷酸镁水泥用量为20％、水玻璃掺量为5％、粉煤灰掺量为5％,废旧沥青混合料为70％.在最佳配方的基础上,经试验测得:养护4h、48 h试件动稳定度分别达到3216次/rmm和4193次/mm,养护4h试件-10℃极限弯拉应变为2725.4με,表明该材料具备良好的高温稳定性和低温抗裂性.其养护4h、48 h残留稳定度分别为78.6％和82.0％,养护4h试件冻融劈裂强度比为74.5％,表明其具有较好的水稳定性.

不同铝校正料作用下低活性高硅尾矿基矿物聚合材料的热稳定性

焦向科;张一敏

2014, 33(10): 2648-2655.

摘要 ( 25 )

PDF (2272KB) ( 22 )

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为实现尾矿整体资源化利用和水泥工业节能减排的目的,将某低活性高硅尾矿作为硅铝原料(基质)进行活化预处理,再分别与四种不同的铝校正料复合以调整硅铝比例,制备矿物聚合材料,并将它们的热稳定性与普通硅酸盐水泥砂浆试样进行比较.结果表明:在1000℃下煅烧以偏高岭土为铝校正料制备的矿物聚合材料试样,或在800℃下煅烧以铝酸盐水泥为铝校正料制备的矿物聚合材料试样,在宏观上造成它们的抗压强度较未煅烧试样的抗压强度更高;在微观上通过TG-DSC、SEM和FTIR分析共同说明这两种煅烧后的矿物聚合材料试样的结构更加致密,且其中对强度起主要支撑作用的“-SiO4-AlO4-”三维网络结构未受到严重破坏,这造成它们的热稳定性优于普通硅酸盐水泥砂浆试样.本研究证实以所选取的尾矿为硅铝原料(基质)制备热稳定性优良的矿物聚合材料产品具备可行性.

烧结工艺对Ca3Co4O9基热电氧化物电性能的影响

张飞鹏;杨欢;曾宏;张忻;路清梅;张久兴

2014, 33(10): 2656-2660.

摘要 ( 17 )

PDF (1654KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

采用溶胶-凝胶化学法合成了Ca3Co4O9热电氧化物粉末,分别采用陶瓷烧结工艺方法和放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)的方法制备了Ca3Co4O9热电氧化物块体材料.利用X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM和电输运参数测试仪分析了所得样品的物相、微观组织结构、晶粒取向度和电输运性能.结果表明,不同制备方法均可得到纯相的Ca3Co4O9热电氧化物块体材料;通过陶瓷烧结工艺方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度较低,但随着成型压力的增加而提高;SPS烧结的方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度最高;试样电性能随着晶粒取向度的提高逐渐提高,其中SPS烧结方法制备的块体材料电性能最高,在测试温度最高点700℃时功率因子达3.85 μWmK-2,远高于普通烧结试样.

再生粗集料的循环利用对混凝土性能影响研究

崔正龙;童华彬;吴翔宇

2014, 33(10): 2661-2665.

摘要 ( 23 )

PDF (1182KB) ( 40 )

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试验以混凝土强度等级、再生粗集料反复循环利用次数以及再生粗集料取代率为变量,探索了低品质再生粗集料经反复再生利用后对混凝土性能的影响,并与普通混凝土进行了对比.试验结果表明,随着粗集料循环再生利用次数的增加,同一配比、同一强度等级新拌再生混凝土的坍落度值有所降低,坍落度经时间损失值也越大;随着再生粗集料循环利用次数的增加,同一种强度等级、同一种再生粗集料取代率再生混凝土的抗压强度逐渐降低;再生混凝土的强度越低,弹性模量越小;与普通混凝土相比,相同强度等级再生混凝土弹性模量普遍低于普通混凝土,且再生粗集料循环利用次数越多,混凝土弹性模量降低也越明显.

磷酸镁水泥混凝土耐久性试验研究

李九苏;王宇文;张文勃

2014, 33(10): 2666-2671.

摘要 ( 23 )

PDF (795KB) ( 44 )

相关文章 | 计量指标

系统研究了磷酸镁水泥混凝土的干缩、耐水、抗渗和耐腐蚀性能.结果表明,磷酸镁水泥经复配10％普通硅酸盐水泥、10％粉煤灰、5％生石膏、0.3％多聚磷酸钠后,砂浆干缩率大幅降低,混凝土干缩率早期高、后期低.磷酸镁水泥混凝土耐水性较差,掺入硅溶胶或HEA防水剂可显著改善其耐水性,同时可显著提高其抗渗性,由于孔隙率降低和孔隙结构得到显著改善,硅溶胶改善抗渗性的效果更佳.氯盐与硫酸盐腐蚀试验结果表明,磷酸镁水泥混凝土具有较好的耐腐蚀性能.

硫氰酸钠与聚羧酸减水剂复配对水泥水化的影响研究

程平阶;王宁宁;王凯;张门哲;戴光柏;李北星

2014, 33(10): 2672-2678.

摘要 ( 26 )

PDF (1752KB) ( 32 )

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采用硫氰酸钠(SN)对普通聚羧酸减水剂(PC)进行复配改性,旨在开发一种低温、早强型聚羧酸减水剂.对比测试了PC与PC +SN对水泥胶砂与混凝土在低温(5℃)和常温(20℃)两种养护温度下强度发展的影响,通过对水泥水化热与水泥浆体化学结合水、水化产物、微结构与孔结构的测试,分析了SN早强剂对水泥浆体早期水化性能的影响.结果表明:在养护温度5℃时,掺入PC +SN的水泥胶砂1d、3d、7d、28 d强度较掺PC比,分别提高了138.5％、48.3％、51.2％、17.2％,掺入PC +SN的混凝土1d、3d、7d、28 d强度分别增长了182.1％、35.2％、34.9％、31％,而20 ℃条件养护时PC +SN的早强效果并不显著;PC复配SN早强剂后,增加了水泥早期水化放热速率与放热量,提高了水泥的水化程度,且浆体的水化产物数量增多,孔隙率降低,孔径减小,从而有利于混凝土早期强度的提高.

高原格桑花染料敏化剂稳定性研究

韩荣荣;杨桂军;王刚

2014, 33(10): 2679-2682.

摘要 ( 15 )

PDF (1132KB) ( 36 )

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本文从生长在青藏高原的格桑花中提取天然色素,采用溶剂萃取和柱色谱法将格桑花色素分为A、B、C和D四种组分.研究了格桑花色素各组分的光、热性能,并组装了DSC.研究发现D组分色素光、热性能良好,主要成分为花色苷,其组装的DSC的光电转换效率为分离前色素组装的DSC的光电转换效率的2.03倍.

APTES修饰粉煤灰漂珠/聚苯胺的制备及性能

蔺彦梅;雷西萍;宋学锋;王悦

2014, 33(10): 2683-2688.

摘要 ( 11 )

PDF (1243KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

讨论了不同浓度γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)甲苯溶液对粉煤灰漂珠(FAFB)硅烷化反应程度的影响,再以获得APTES修饰FAFB (FAFB-APTES)表面引入的氨基为反应点,与苯胺(An)发生聚合,制备出以FAFB-APTES为核、聚苯胺(PAn)为壳的核/壳结构复合材料(FAFB-APTES/PAn).采用化学元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA以及数字式四探针测试仪对复合材料结构及其性能进行分析.结果表明:APTES修饰FAFB的最佳修饰浓度为1.5 mol/L,且表面接枝率达到6.44％;SEM结果表明该种复合材料具有明显的核/壳结构;TGA分析可知引入FAFB后复合材料的热稳定性明显提高且PAn的包覆量达到28.2％;四探针技术分析可知复合材料FAFB-APTES/PAn的电导率达到5×l0-3S·cm-1,仍处于半导体的范围.

钒铁渣对水泥基材料的性能影响研究

胡明玉;徐旺敏;彭金生;黄洁宁;柯书俊;刘伍根

2014, 33(10): 2689-2694.

摘要 ( 12 )

PDF (2119KB) ( 22 )

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通过收缩试验和正交试验研究了钒铁渣对水泥基材料的补偿收缩性能、力学性能和抗裂性的影响规律.研究结果表明,钒铁渣对水泥基材料有明显的补偿收缩和提高抗裂性作用;综合考虑抗折、抗压强度和抗裂性等性能,钒铁渣和粉煤灰掺量宜为20％和10％,水泥基材料具有较好的力学性能及抗裂性;水胶比对抗裂性的影响较小.

石英粉、矿粉对压蒸高强混凝土强度和界面显微硬度的影响

胡延燕;何廷树;张贤哲;祈列红

2014, 33(10): 2695-2700.

摘要 ( 23 )

PDF (2147KB) ( 33 )

相关文章 | 计量指标

采用单掺和双掺石英粉、矿粉制备压蒸养高强混凝土,研究了混凝土的抗压强度、界面显微硬度及其水化产物的微观形貌.结果表明:在高压蒸汽养护下石英粉与矿粉一样也有火山灰活性,单掺与双掺石英粉、矿粉对混凝土抗压强度的规律不同,这取决于其内部显微结构.双掺可使压蒸养高强混凝土界面过渡区的水泥石结构更加致密,同时使得界面过渡区和本体的水泥石性质趋于均匀.

矿渣基低温陶瓷胶凝材料固化铁尾矿基础研究

满亮;周新涛;罗钧耀;蔡发万;朱琳

2014, 33(10): 2701-2705.

摘要 ( 22 )

PDF (1168KB) ( 37 )

相关文章 | 计量指标

以尾矿堆存为背景,在前期实验基础上选定了矿渣基低温陶瓷胶凝材料为固化剂,研究该固化剂对铁尾矿的固化处理效果,并通过对原尾矿与尾矿固化体进行XRD、SEM表征探究铁尾矿的固化机理.研究结果表明:对浓度为55％的尾矿浆体,当固化剂掺量在5％～6％时,固化体7d强度最高可达0.49 MPa,且遇水不泥化,尾矿固化体具有较高的抗剪强度,渗透系数小于10-4 cm/s,达到安全堆存的要求;而当固化剂掺量在10％～14％时,固化体具有较高前期和后期强度,7d最高可达1.8 MPa,28 d强度为2.9 MPa,可以满足筑坝要求.

淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖制备与性能研究

项建国;陈树东;佘伟;蒋宁

2014, 33(10): 2706-2709.

摘要 ( 18 )

PDF (1130KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

本文系统研究了石灰掺量对淤泥-石灰免烧砖强度和耐水性能影响规律,在此基础上探讨了粉煤灰增强相掺量对淤泥-石灰-粉煤灰系统免烧砖的强度和耐水性影响,优化了淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖配合比.结果表明:淤泥-石灰系统中,石灰掺量30％～40％时免烧砖强度最高;固定石灰掺量在30％时,粉煤灰掺量50％时,免烧砖强度高达15 MPa,耐水性能也最优.

一种液体水泥助磨剂对水泥适应性的研究

虞焕新;张立明;陈杰;郑林军

2014, 33(10): 2710-2715.

摘要 ( 20 )

PDF (783KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

从与水泥适应性的角度,通过激光粒度、水泥凝结时间、流动度、水泥胶砂抗压强度、SEM分析,系统地研究了一种自制液体水泥助磨剂对普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥物理化学性能的影响.结果表明:掺加助磨剂的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥标准稠度用水量变化不明显,凝结时间明显缩短,对体积安定性无影响.该助磨剂提高了普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥的抗压强度.通过SEM发现助磨剂增加了普通硅酸盐水泥的水化产物,提高了水化反应速率.显著减小了粉煤灰水泥颗粒粒径,促进粉煤灰水泥的早期水化.增加了矿渣水泥水化产物,使得颗粒间隙更加密实.

湿法球磨制备超细钴蓝粉体的研究

徐明晗;鞠银燕;宋杰光;王芳

2014, 33(10): 2716-2719.

摘要 ( 17 )

PDF (1103KB) ( 32 )

相关文章 | 计量指标

钴蓝颜料是重要的无机颜料之一.超细研磨是钴蓝生产中不可缺少的重要环节.本文就钴蓝颜料的湿法超细研磨进行了研究,对影响研磨效果的助磨剂品种及用量、介料比、料浆浓度、研磨时间等因素分别作了探讨,结果表明在l.0％六偏磷酸钠,介料比3∶1,料浆浓度25％,研磨时间24h的研磨条件下,能制得 d50 =0.78 μm并且均匀分布的超细钴蓝粉体.

过氧化物晶体的制备及晶体性能研究

李晓敏;王丽洁;张燕;李梦菲

2014, 33(10): 2720-2722.

摘要 ( 19 )

PDF (1063KB) ( 35 )

相关文章 | 计量指标

过氧化物晶体具有低声子能量,极高的热导率和破坏阈值,是优异的中红外固体激光基质,然而由于熔点高,激光晶体极难生长.本文以热交换法为晶体生长方法,研究过氧化物晶体的生长,并对过氧化物晶体的性能进行了初步研究.

粉煤灰地质聚合物混凝土的强度特性

尹明;白洪涛;周吕

2014, 33(10): 2723-2727.

摘要 ( 21 )

PDF (282KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

本文研究了骨料掺量、砂率、养护温度、高温养护时间对粉煤灰地质聚合物混凝土抗压强度,以及劈拉强度、抗折强度、弹性模量、泊松比等力学性能.结果表明:粉煤灰地质聚合物混凝土的抗压强度随骨料掺量及砂率的增加先增大后减小,存在一个相对最优值;强度随养护温度的升高而增大,100℃时达到最大值,且强度增长在高温养护24 h内基本完成.粉煤灰地质聚合物混凝土早期强度较高,7d以后强度增长较小;劈拉强度随着骨料掺量的增加而提高,抗折强度、弹性模量、泊松比都随骨料掺量的增加先增大后减小,掺量为70％时达到峰值.

纳米TiO2多孔薄膜的制备及其光催化性

陈霞;陆改玲;计晶晶;罗丽霞;周澐

2014, 33(10): 2728-2731.

摘要 ( 11 )

PDF (1629KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

本文采用溶胶-凝胶法在载玻片上制备了多孔二氧化钛薄膜,所用原料是钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸(HCL)、去离子水(H2O)、聚乙二醇(PEG) 1000和无水乙醇(C2H5OH).并用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见光谱仪对产物进行了分析表征.结果表明:在25 mL钛溶液中加入0.75 g PEG,得到的粉体中主要含有纳米尺寸的锐钛矿晶型TiO2,晶粒的平均直径为7.3 nm.该溶胶制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为1.55 nm,催化性能最高,在5h内对罗丹明B的脱色率达到86.21％.

应用热分析技术辨识建筑钢结构耐火涂料可行性研究

高炯;高俊;徐洪涛;李纵华

2014, 33(10): 2732-2738.

摘要 ( 16 )

PDF (1779KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

膨胀型耐火涂料有涂布厚度薄、重量轻、色彩美观、施工容易等优点,已成为建筑钢结构广泛使用的防火涂料之一.但钢材用耐火涂料(Fire Resistance Coating)外观方面与一般油漆涂料相近,使用者分辨不易,且易与不俱有防火时效的涂料造成混淆,影响防火安全.热分析技术是运用材料受热后分解,产生化学热反应,量测获得产品热重分析与热差分析的图谱.以热重分析和热差分析的技术进行测试,研究发现热分析的图谱,在相同材料有稳定的再现性,相异的涂料产品之间也有良好的鉴别力,以此技术作为材料产品质量管理具有可行性.

基于兰姆波群波速的频散曲线检测混凝土板的结构质量

孙英;高光林

2014, 33(10): 2739-2744.

摘要 ( 38 )

PDF (2599KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

研究主要以混凝土表面敲击后激发的板波传递特性,来检测混凝土板结构表面劣化深度及板后掏空的问题.本研究将针对混凝土板状结构,以一个敲击源及一个接收器长距离配置的方式检测,以短时傅力叶转换以及再分配频谱求取兰姆波群波波到时间的时频谱频散曲线.研究中模拟单一混凝土板做分析.数值模拟结果显示,混凝土板敲击接触时间以60 μs为最佳选择,最短可选择的敲击接收距离为板厚的10倍.

RILEM AAR-5与其它快速法对集料ASR活性检测的对比与评价

陈彦刚;邓敏;黄蓓

2014, 33(10): 2745-2751.

摘要 ( 24 )

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试验采用RILEM AAR-5小混凝土柱法、ASTM C1260砂浆棒快速法、CECS48压蒸法和RILEM AAR-4加速混凝土棱柱体法检测了石门坎砂岩、两河口砂岩、锦屏砂岩、舟山安山岩和硅质白云岩的碱-硅酸反应活性,并将几种试验方法的结果进行比较,以评价RILEM AAR-5对硅质集料碱-硅酸反应活性检测的适应性.结果表明,对于慢性膨胀集料锦屏砂岩,RILEM AAR-5比ASTM C1260和CECS48检测更准确;硅质集料的小混凝土柱法(RELEMAAR-5)28 d膨胀率可以很好的预测混凝土棱柱体法试验结果;硅质集料尺寸与膨胀率的大致关系为RILEM AAR-5(5～10 mm,28 d)＞ASTM C1260(0.16 ～5 mm,14 d)＞CECS48(0.16 ～0.63 mm,6 h);碱-硅酸反应除受活性组分(化学因素)影响外,活性组分在集料中的分布(构造特征)也有重要作用.

CIE1976 L*a*b*均匀色空间下照度对锰铝榴石颜色的评价

吴家晖;郭颖;邓夏;方艺斌

2014, 33(10): 2752-2760.

摘要 ( 21 )

PDF (1406KB) ( 32 )

相关文章 | 计量指标

通过照度实验,基于CIE1976L*a*b*均匀色空间研究照度对锰铝榴石颜色评价的影响.照度增加,锰铝榴石黄色的明度L*显著增加,且自身明度较低的锰铝榴石黄色明度更易受照度变化的影响.△a*平均为17.30,△b*平均为36.83,明显大于△a*的均值,表明照度对锰铝榴石黄色调的影响更大;当照度较低时,彩度C*与照度呈正相关,当照度超过227.73 lx后,C*将不再增大或与照度呈负相关;色调角h0随照度增加而增大,平均色调角增量△h0=11.59,增幅较明度和彩度小.同时验证Stevens效应、Hunt效应、Helmholtz-Kohlrausch效应、Bezold-Brücke色相偏移理论在锰铝榴石颜色观察上的体现.此外,当明度差值DL* ＞15时,DL*与色差DE2000呈正相关且相关性最大,说明明度对色差具有最大贡献.得出结论,照度影响锰铝榴石的明度、彩度、色相,间接影响色差,其中对明度影响最直观,故在质量评价时应严格控制照度标准.

高流态灌浆料的功能设计及微区膨胀控制研究

郭一锋;李光球;陈晓龙

2014, 33(10): 2761-2766.

摘要 ( 13 )

PDF (341KB) ( 19 )

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通过整体化的功能设计,研究了各原料的最优配合比,系统展开了灌浆料的流动性能及其45 min保留率、24h内的分时膨胀率、材料各龄期强度性能等指标的研究.分析对比了不同膨胀机理下的膨胀源在较长时间下对试件体积稳定性能的保持能力.结果表明,当水泥为32％、粉煤灰7％、硅粉1％、复配膨胀剂1.5％时,辅以微量的其他改性剂,灌浆料的3h膨胀率为0.42％,24 h与3h膨胀率差为0.11％,各龄期强度超过国家标准40％以上,90d内的体积形变为0.007％.

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