征稿启事

2017, 36(11): 1.

摘要 ( 8 )

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碱金属掺杂硫酸钙短晶的常压水热法合成与热稳定性分析

黄健;朱杨;黄昊;马保国

2017, 36(11): 3581-3586.

摘要 ( 26 )

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以磷石膏为原料,采用常压水热法,在Ca2+、Na+、K+氯化物电解质溶液体系中制备了硫酸钙晶须.研究了产物硫酸钙的晶体形貌、晶体结构、受热失水温度和晶体生长控制机理.结果表明:在10wt%~30wt%Ca2+、Na+、K+的氯化物电解质溶液,水热结晶产物形貌均为长径比范围在3~7的短晶.其中,在Ca2+、Na+、K+氯化物体系下,磷石膏分别转化为CaSO4·0.5H2O、Na2 Ca5(SO4)6·3H2O(水钠钙矾石)、K2 Ca(SO4)2·H2O(多钙钾石膏)短晶,晶体受热失水温度分别约为161.2℃、259.4℃与489.8℃.探讨了所掺杂碱金属离子的对短晶结构与热稳定性的影响.为硫酸钙基晶须在塑料改性的应用研究和工业化生产奠定研究基础.

粉煤灰中玻璃体含量的化学物相分析

侯新凯;梁爽;刘柱燊;张锦;黄瑞涛;武志江

2017, 36(11): 3587-3594.

摘要 ( 39 )

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为快速评判粉煤灰的火山灰反应活性和分析其加工过程中技术特征,需准确测定粉煤灰中玻璃体含量.通过分析粉煤灰中各种矿物相在碱、酸溶液中溶解反应特征,提出碱-酸两段溶解来测定粉煤灰中玻璃体含量的化学物相分析法.粉煤灰中莫来石、石英、磁铁矿、赤铁矿和未燃尽碳粒,在碱、酸溶液中是稳定相;玻璃体和f-CaO在碱溶液中反应形成凝胶,凝胶在酸溶液中完全溶解,两者含量为溶解过程的质量缩减率,减去f-CaO含量即为玻璃体含量.测定操作要点,-20μm粉煤灰在90℃20%NaOH溶液溶解2.5 h,溶解1.5 h时湿磨至-12μm.碱溶解后滤渣在30℃10%的HNO3溶液溶解1.0 h.试样与试剂比例为5 g粉煤灰、500 mL NaOH溶液、200 mL HNO3溶液.

无水硫酸镁对氧化镁水热产物的影响

白丽梅;孙志雅;祝洪武;马玉新

2017, 36(11): 3595-3600.

摘要 ( 20 )

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以轻烧菱镁矿获得的氧化镁为原料,在温度为160℃、搅拌速度为400 r/min的条件下反应,研究无水硫酸镁对氧化镁水热产物的影响.当MgO与MgSO4的摩尔比为10:1时,反应6 h的水热产物是纯度高、结晶度好的六方片状氢氧化镁;当MgO与MgSO4的摩尔比为2.5:1时,前3 h水热产物是六方片状氢氧化镁,随后出现碱式硫酸镁晶须并且其生成量越来越多;当MgO与MgSO4的摩尔比为10:7时,前50 min水热产物是六方片状氢氧化镁,然后出现碱式硫酸镁晶须,直至6 h全部生成直径约为300 nm、表面光滑的碱式硫酸镁晶须.在此过程中,小颗粒氢氧化镁出现溶解现象,形成碱式硫酸镁晶核,大颗粒氢氧化镁与溶液中的MgSO4、H2O生成大量MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O(153型碱式硫酸镁),在其生长方向上生长基元Mg-O6进入由于螺旋位错形成的二维台阶的凹陷处促使其沿位错方向稳定生长为晶须.无水硫酸镁的浓度越大,生成碱式硫酸镁晶须越多,生成碱式硫酸镁晶须所用时间越短.

基于灰色系统理论的磷建筑石膏基胶凝材料组分优化设计研究

曾众;赵志曼;全思臣;栾扬;吴佳丽;梁祎

2017, 36(11): 3601-3606.

摘要 ( 28 )

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以云南磷石膏为主要原料制备磷建筑石膏基胶凝材料.通过应用灰关联分析法分析磷建筑石膏基胶凝材料的组分(复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、磷建筑石膏)对其绝干抗压强度的影响,确定了掺合料最佳组合为粉煤灰、矿渣硅酸盐水泥、硅灰;并运用多目标智能加权灰靶决策模型综合考虑抗压强度、抗折强度、初凝时间、终凝时间、软化系数、孔隙率六个指标,确定了其最佳配合比.试验表明:当粉煤灰:矿渣硅酸盐水泥:硅灰:磷建筑石膏的配合比为6%:5%:3%:86%时,其综合性能最好,绝干抗压强度为14.11 MPa,抗折强度为2.58 MPa,初凝时间为16 min,终凝时间为43 min,软化系数为0.51,孔隙率为23%.

铁尾矿粉改良水泥土的强度与动力特性试验研究

张彬;宫照伟

2017, 36(11): 3607-3612.

摘要 ( 22 )

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为提高水泥改良土强度,验证尾矿粉能够起到对水泥土的增强效果,对已用水泥改良过的路基土,在尾矿粉掺入量不同的条件下,经改良后水泥土的强度特性,以及对被最佳掺量的尾矿粉改良后的水泥土,在围压和频率不同的条件下进行动力特性的试验研究,制备了不同尾矿粉掺量(0%、2%、4%、6%、8%、10%)的试验土样进行无侧限抗压强度试验和动三轴试验;试验结果表明:随着尾矿粉掺入量的增加,无侧限抗压强度先增大后减小,土的应力应变曲线先急剧增加达到峰值后逐渐趋于平缓.当尾矿粉掺量达到最佳时,分析不同围压和不同频率的条件下G/Gmax~γ、λ~γ变化规律.对于同一动剪应变幅,动剪模量比随围压的增加而增大.阻尼比随动剪应变幅的增大而增大,随围压的增大而减小.G/Gmax~γ、λ~γ关系受频率影响不太敏感,都集中于一狭小范围.该试验能够提高水泥土强度的尾矿粉最佳掺量为6%.

基于MSC.Marc二次开发功能的玻璃析晶研究

耿铁;蔚川乐;胡金中;盛洁;秦立祥

2017, 36(11): 3613-3618.

摘要 ( 21 )

PDF (2653KB) ( 35 )

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玻璃在成形过程中的析晶现象对玻璃的性质有重要影响,利用MSC.Marc软件的二次开发功能研究了玻璃压延成型中的析晶问题,介绍了MSC.Marc软件子程序接口及开发方式.利用经典的尤曼析晶模型,编写了相应的UGRAIN子程序,并进行了算例分析.推测出玻璃成型中析晶温度的大致范围,分析了过冷度与玻璃析晶的关系.为玻璃压延成型工艺参数的优化以及深化玻璃晶化理论的研究提供了依据.

冻融环境下钢筋与粉煤灰混凝土的粘结承载力

牛建刚;左付亮;郝吉;郝翠娟;邢帅

2017, 36(11): 3619-3624.

摘要 ( 22 )

PDF (1421KB) ( 20 )

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通过对粉煤灰混凝土试件的直接拔出试验,分析粉煤灰掺量与冻融作用对粘结试件的初始滑移粘结强度、劈裂强度、极限粘结强度及粘结强度-滑移曲线下的面积作为粘结试件韧性评价指标的变化规律.试验结果表明:钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度随粉煤灰掺量的增加而降低;试件粘结韧性随粉煤灰掺量的增加先降低后增强,粉煤灰掺量较大的试件在加载过程中表现出良好的韧性;冻融作用对试件极限粘结强度的影响程度随粉煤灰掺量增大而减小,40%粉煤灰试件在冻融环境下表现出较好的粘结韧性.掺入较多粉煤灰可以在一定程度上减缓粘结试件的冻融损伤.

超细粉体对水泥净浆流变行为影响研究

王胜;郭凯彬;袁超鹏;汪靖扉;徐世桐

2017, 36(11): 3625-3629.

摘要 ( 26 )

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采用截锥圆模法测定不同掺量超细粉体水泥复合浆液的流动度.采用ZNN-D6B型旋转黏度计研究超细玻璃粉和偏高岭土两种超细粉体对水泥净浆流变行为的影响,得到了剪切速率-剪切应力(γ-τ)曲线和剪切速率-表观粘度(γ-μa)曲线,并分别采用宾汉姆模型和赫-巴模型对γ-τ流变曲线进行拟合,得到不同掺量超细玻璃粉-水泥(GP-C)复合浆液和偏高岭土-水泥(MK-C)复合浆液的动切力、塑性粘度、稠度系数和流性指数等流变参数.结果表明:超细粉体的加入降低了复合浆液的流动度.随着掺量的增加,两种复合浆液的宾汉动切力τ0、塑性粘度η、赫-巴动切力τy均逐渐增大,MK-C复合浆液的稠度系数K和流性指数n逐渐减小,GP-C复合浆液的稠度系数K呈现增大-减小-增大的趋势,而流性指数n呈现减小-增大-减小的趋势.所有样本表观粘度μa都随着剪切速率的增大而减小,呈现剪切稀释现象.

陶瓷墙地砖干法制粉造粒立柱与颗粒均匀度的影响

吴南星;赵增怡;花拥斌;宁翔;徐佳杰;廖达海

2017, 36(11): 3630-3635.

摘要 ( 22 )

PDF (2092KB) ( 37 )

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针对陶瓷墙地砖干法制粉造粒立柱对颗粒均匀度的影响.基于不同的造粒立柱几何参数,采用干法制粉制备颗粒,分析造粒立柱对颗粒均匀度的影响;同时基于CFD方法构建陶瓷墙地砖干法制粉混料过程欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟验证实验的正确性.实验检测表明:当造粒立柱几何参数依次为6 mm、7 mm、8 mm、9 mm、10 mm时,对应制备颗粒最大均匀度为4.81、4.97、5.23、5.17、4.99,颗粒平均均匀度为4.71、4.85、4.98、4.87、4.83.数值模拟表明:当造粒立柱几何参数依次为6 mm、7 mm、8 mm时,粉体的分散性逐渐变好,团聚现象逐渐消失;当造粒立柱几何参数依次为9 mm、10 mm时,粉体的分散性逐渐变差,团聚现象逐渐明显.综合分析说明:造粒立柱几何参数为8 mm时,颗粒均匀度最大,粉体分散性最好,团聚现象不明显,且实验检测与数值模拟基本相吻合.

高纯硅微粉中多个杂质元素的质谱分析

李坦平;谢华林;聂西度

2017, 36(11): 3636-3641.

摘要 ( 20 )

PDF (1413KB) ( 21 )

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建立电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法在多元素分析中的应用.高纯硅微粉经氢氟酸+硝酸微波消解后直接采用ICP-MS/MS测定其中8个常见杂质元素(Na、Mg、Al、K、Ti、Fe、Cu、Zn).在MS/MS模式下,通过向碰撞反应池(CRC)中通入NH3/He,利用目标离子与NH3/He发生反应消除多原子离子质谱干扰,其中Na、Mg、Al、K、Zn采用NH3/He原位质量测定,Ti、Fe、Cu采用NH3/He质量转移测定,考察了NH3/He反应气流速待测元素分析结果的影响,优化并获得了最佳NH3/He反应气流速.选择Sc为内标元素校正样品传输、雾化效率以及信号强度变化时所产生的误差.8个待测元素的检出限为0.001~0.76μg/L,采用所建立的方法分析国家标准物质石英岩(GBW07835),测定结果与标准物质所提供的验证值基本一致,相对标准偏差(RSD)≤5.5%,表明方法具有准确性好和精密度高的特点,可用于高纯硅微粉中多个杂质元素的准确分析.

基于组合混料设计的高性能混凝土配合比优化研究

马士宾;徐文斌;许艳伟;高建强

2017, 36(11): 3642-3647.

摘要 ( 23 )

PDF (1574KB) ( 37 )

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为了更加科学合理地进行高性能混凝土配合比设计,研究各个组分对高性能混凝土的影响,将水泥、矿粉、粉煤灰视为一组总质量不变的混料,细集料和粗集料视为另一组混料,通过组合设计分析了矿物掺合料、水泥、砂率的混料效应,同时得到了以坍落度和抗压强度为目标的回归方程,实现了配合比的优化设计.结果表明,为了得到工作性和抗压强度都较好的高性能混凝土,矿物掺合料的掺量和砂率均不宜过大.矿粉比粉煤灰先发挥强度作用,后期水泥与矿粉对高性能混凝土的抗压强度影响较大.砂率的增大对高性能混凝土的抗压强度影响较小,但会使高性能混凝土的坍落度先增加后降低.粉煤灰和矿粉的增加均会使高性能混凝土的坍落度增加.研究结论能够为高性能混凝土矿物掺合料、砂率的选择和配合比设计提供参考依据.

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料的原位还原制备及其性能研究

朱聪旭;徐辉;杨圆明;潘超全;梁玮

2017, 36(11): 3648-3652.

摘要 ( 33 )

PDF (2007KB) ( 39 )

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以Eu和Dy为激发离子,通过在原料中引入不同比例葡萄糖,在空气气氛条件下,利用葡萄糖的不充分燃烧将Eu3+原位还原为Eu2+,制备出具有Eu2+对应绿光发射的SrAl2 O4基长余辉荧光材料.结果表明:采用该方法制备的荧光粉末其物相主要为SrAl2 O4;添加葡萄糖使得样品的粒径细化且分散均匀;伴随葡萄糖添加量的增加,其发光强度先增后减.该方法解决了采用传统固相反应法制备SrAl2 O4基长余辉荧光材料依赖还原气氛且样品粒径较大难于后期处理等问题,为SrAl2 O4基长余辉荧光材料的进一步应用提供了更大的可能性.

基于碱融活化的高岭土水热法制备干燥剂NaP分子筛

孔德顺;宋说讲;王茜;张鲁超

2017, 36(11): 3653-3658.

摘要 ( 20 )

PDF (1743KB) ( 21 )

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研究了含有石英成分的高岭土的活化方法,并采用水热法制备了干燥剂NaP分子筛.研究了碳酸钠对高岭土的活化效果、不同水热反应条件对NaP分子筛吸水率的影响,得到该高岭土的活化条件为:m(高岭土):m(碳酸钠)=1:1、在750℃下煅烧2 h;制备NaP分子筛的优化条件为:n(SiO2)/n(Al2O3)=4.0、n(Na2 O)/n(SiO2)=1.4、n(H2O)/n(Na2 O)=40、93℃下晶化8 h.

B2O3掺杂对α-CaSiO3/Al2O3陶瓷低温烧结及微波介电性能的影响

崔向红;耿振华

2017, 36(11): 3659-3663.

摘要 ( 26 )

PDF (1854KB) ( 25 )

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通过传统固相法制备了α-CaSiO3/Al2O3-B2O3微波介质陶瓷,研究了不同B2 O3添加量对α-CaSiO3/Al2O3陶瓷烧结特性、相组成及微波介电性能的影响,通过XRD、SEM和网络分析仪对其相结构、微观形貌和微波介电性能进行了表征.结果表明:B2 O3的添加使陶瓷的烧结温度从1375℃降低到了1100℃,并使主晶相由α-CaSiO3相变为β-CaSiO3相;当B2 O3的添加量为3wt%时,在1100℃烧结2 h可获得最佳微波介电性能:εr=6.21,Q×f=30471 GHz,τf=-34.58 ppm/℃.

添加剂对MA和MgO-MA材料性能的影响

顾强;文钰斌;陈晓雨;刘新红;贾全利

2017, 36(11): 3664-3671.

摘要 ( 15 )

PDF (1050KB) ( 37 )

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综述了金属氧化物、稀土氧化物以及复合添加剂对镁铝尖晶石(MA)和方镁石-镁铝尖晶石(MgO-MA)材料性能的影响及其作用机理.引入的添加剂在一定温度下能与镁铝尖晶石形成固溶体,或可提高镁铝尖晶石晶体空位浓度,活化晶格,或与材料中某些杂质反应生成低熔点物相,促进了试样的烧结,从而使常温力学性能提高.有些添加剂的引入还能与材料中某些物质发生反应生成高熔点相,堵塞气孔,阻挡了熔渣的渗透,增加材料抗侵蚀性能等.本文期望能为从事MA与MgO-MA材料性能、结构设计以及合理选择添加剂提供理论基础.

玻璃析晶温度及其研究概述

耿铁;盛洁;蔚川乐;胡金中;秦立祥

2017, 36(11): 3672-3675.

摘要 ( 80 )

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介绍玻璃生产过程中的析晶现象,概述了温度对玻璃析晶的影响以及目前对玻璃析晶及性能的研究现状,最后对该方向未来的发展进行了展望.

铜矿渣在水泥混凝土应用的研究进展

朱街禄;宋军伟;王露;欧阳勇

2017, 36(11): 3676-3682.

摘要 ( 51 )

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铜矿渣应用于水泥与混凝土中可降低炼铜企业成本,又有利于环境保护.介绍了铜矿渣的物理与化学性质,对铜矿渣在水泥和混凝土领域的研究进展进行了综述.铜矿渣可作为铁质原料配置生料,配置的生料易烧性好,并能改善熟料的岩相结构和力学性能;也可作为水泥熟料混合材,所制成的水泥具有早期水化放热低、后期强度发展高等优点.铜矿渣可作为细骨料应用于混凝土中,铜矿渣混凝土具有与普通混凝土相当的工作性、力学性能与耐久性能.铜矿渣和水泥熟料有相似的化学成分,可通过物理或化学方式激发铜矿渣的活性作为胶凝材料应用于混凝土中,与Ca(OH)2反应生成与水泥水化相似的水化产物.铜矿渣可降低混凝土的脆性系数,具有减脆的作用.

CO2捕集的研究现状及钙基吸收剂的应用

赵思琪;马丽萍;杨杰;崔晓婧

2017, 36(11): 3683-3690.

摘要 ( 38 )

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温室气体CO2是当今世界环境恶化的主要原因之一,近年来针对CO2的捕集技术也相继被研究.磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,具有产量大、微辐射性等特点,严重危害自然环境和人类健康.本文阐述二氧化碳捕集与封存(CCS)以及燃烧后捕集的三大方法的具体技术原理与特点,着重分析利用钙基吸收剂捕集CO2的技术特点和优势,提出CO2捕集技术的探索方向并指出利用磷石膏分解渣作钙基吸收剂矿化捕集CO2的思路.当前对CO2捕集的研究多停留在吸收剂捕集方面,单纯吸收剂虽吸收效果较好,但其成本较高.磷石膏分解渣作钙基吸收剂不仅有着良好的捕集效果,且解决了成本问题,实现了"以废制废"的思路.

多孔混凝土与水生植物综合水质净化效应研究进展

李成林;闫滨;张玉清;王玥

2017, 36(11): 3691-3696.

摘要 ( 17 )

PDF (991KB) ( 33 )

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分别综述了水生植物水质净化效应、多孔混凝土水质净化效应以及水生植物与多孔混凝土联合应用时水质净化效应的国内外研究进展;分析利用多孔混凝土与水生植物联合净化污水的优势以及现有研究中的不足,指出水生植物与多孔混凝土联合应用净化污水的前景;提出根据不同地域的地理环境,将多种水生生物组合后与多孔混凝土联合应用,研究其整体的水质净化效应是未来的研究重点;并指出了未来需要解决的问题.

利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的研究现状及展望

王海波;孙青竹

2017, 36(11): 3697-3702.

摘要 ( 23 )

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相关文章 | 计量指标

工业固体废弃物在一定程度上属于可以重新利用的资源,其综合利用问题一直备受国内外学者关注.分析了利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的可行性.综述了以粉煤灰、煤矸石、废玻璃、高炉渣、尾矿和油页岩渣等工业固体废弃物为原料制备微晶泡沫玻璃的国内外研究进展,以期为相关科学研究工作和工业化生产提供参考和借鉴.总结了目前利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃亟待解决的问题.

超高温陶瓷材料研究进展

严春雷;袁蓓;查柏林

2017, 36(11): 3703-3707.

摘要 ( 73 )

PDF (1191KB) ( 46 )

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超高温陶瓷材料以其优异的综合性能有望成为新一代高温热防护材料.目前超高温陶瓷材料主要分为烧结超高温陶瓷材料和连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料,将对烧结超高温陶瓷材料的研究进展做重点介绍,随后简要介绍连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料的优势和研究概况.

海洋工程用水泥研究进展

黄文;文寨军;王敏

2017, 36(11): 3708-3713.

摘要 ( 44 )

PDF (992KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

分析了氯离子、硫酸根离子对水泥水化产物的作用机理,并综合评述了各类水泥品种应用于海洋工程的优缺点,指出现有水泥品种性能无法满足海洋工程要求.最后提出可在低热硅酸盐水泥的基础上,通过矿物组成优化及离子掺杂方法等方法研制海洋工程用硅酸盐水泥.

棒状形貌三水碳酸镁晶体结晶动力学研究

高玉娟;闫平科;卢智强;白扬;张旭;魏浩然;何泓江;高剑超

2017, 36(11): 3714-3720.

摘要 ( 41 )

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以MgCl2·6H2O与NH4 HCO3为反应原料,采用低温液相法合成了棒状三水碳酸镁晶体,采用XRD,SEM对制备试样进行了测试表征,确定了棒状三水碳酸镁晶体的制备条件.在此基础上,分别采用Avrami方程和Nielsen方程,初步建立了棒状三水碳酸镁晶体的动力学模型

气固两相流作用下工程玻璃的冲蚀性能及损伤机理研究

郝贠洪;李慧;雅茹罕;赵呈光

2017, 36(11): 3721-3727.

摘要 ( 28 )

PDF (1946KB) ( 20 )

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根据内蒙古中西部地区风沙环境特征,采用气流挟沙喷射法,通过模拟风沙环境侵蚀实验系统,对比分析冲蚀力学参数对不同特性工程玻璃冲蚀率的影响规律,并结合扫描电镜(SEM)分析其损伤机理.结果表明:钢化玻璃的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,在90°时达到最大值,表现出脆性材料的特征;有机玻璃的冲蚀率随冲蚀角度增加先增大后减小,在45°处达到最大值,90°时为最小值,表现出半塑性材料的特征.两种玻璃的冲蚀率随沙流量的增加,先迅速减小后趋于平缓;随速度的增加而增加.在高角度冲蚀时,钢化玻璃和有机玻璃冲蚀率和冲蚀速度回归曲线的速度指数较接近,分别为3.94和3.66,均偏离了理论预测的范围.钢化玻璃高角度冲蚀损伤严重,其表面冲蚀损伤机理是与塑性区相关的残余应力,在冲击部位产生横向裂纹,裂纹不断扩展在材料表面交叉引起材料流失;有机玻璃低角度冲蚀磨损严重,其损伤机制主要是微切削作用,损伤程度由材料的硬度控制.

TiO2对电熔合成镁铝尖晶石的影响

王春新;曲殿利;罗旭东;郭玉香;李振

2017, 36(11): 3728-3732.

摘要 ( 28 )

PDF (1727KB) ( 36 )

相关文章 | 计量指标

以轻烧氧化镁粉、工业氧化铝为原料合成电熔镁铝尖晶石材料,重点研究二氧化钛为添加剂对电熔合成镁铝尖晶石的物相组成,显微结构的影响,通过XRD,SEM分析试样的物相组成、晶胞参数和断口的微观形貌.研究发现:二氧化钛为外加剂可以增大镁铝尖晶石的晶胞参数、提高材料的体积密度进而改善材料的烧结性能,并且随着二氧化钛加入量的增加镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积呈现先增大后减小的变化规律.分析认为由于二氧化钛、钛酸镁固溶到镁铝尖晶石中促使镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积增大,而过量的钛酸镁位于晶界阻碍镁铝尖晶石的长大,导致镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积减小.在电熔法制备镁铝尖晶石时,二氧化钛的加入量不宜超过5wt%.

废弃烧结砖骨料制备渗蓄生态材料研究

胡明玉;郑江;魏丽丽;付超

2017, 36(11): 3733-3738.

摘要 ( 19 )

PDF (1817KB) ( 20 )

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从海绵城市建设理念着手,采用不同粒级的建筑垃圾废弃烧结砖为骨料,农业废弃物谷壳灰为填充料,研究骨料粒级、原料配合比、填充料掺量等对废弃烧结砖骨料蓄水透水材料的吸水率、渗透系数和抗压强度的影响,得到蓄水性好、透水性高、强度较大的渗蓄生态材料的优化配比.研究结果表明:骨料粒级为2.36~4.75 mm时,通过优化配比设计,材料的吸水率可达24.3%,渗透系数达5 cm/s,强度约为8 MPa;通过掺入约35 kg/m3的谷壳灰,可使渗蓄生态材料的吸水率达到30%,提高6%,渗透系数≥4 cm/s,强度≥5 MPa.该材料可用于海绵城市建设及堤岸护坡工程.

高掺量粉煤灰PVA-ECC的力学性能研究及粉煤灰作用机理分析

刘从亮;毕远志;华渊

2017, 36(11): 3739-3744.

摘要 ( 15 )

PDF (1858KB) ( 30 )

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主要研究了高掺量粉煤灰对PVA-ECC力学性能的影响,对粉煤灰掺量分别为40%、50%、60%情况下PVA-ECC的抗压强度、薄板四点弯曲性能等进行试验研究,并分析了粉煤灰在ECC中的作用机理.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,ECC的抗压强度呈降低趋势,四点弯曲试验中ECC试件的初裂荷载和峰值荷载降低,跨中挠度增加,且裂缝宽度减小;高掺量粉煤灰下,纤维长度对ECC抗压强度和延性有较大的影响,掺12 mm纤维的PVA-ECC在保证强度的同时,可获得较高的延性和韧性.

钠离子掺杂对锰氧化物多孔微球电容特性的影响

彭健成;王桂玲;李倩男;陈俊明;丁志杰;郭雨;郭腾;周永生;陈君华

2017, 36(11): 3745-3749.

摘要 ( 20 )

PDF (2173KB) ( 28 )

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采用水热法制备了锰氧化物多孔微球,并以掺杂钠离子的方式对其性能进行了改性.XRD分析揭示掺杂钠离子前后的样品的结构没有发生大的改变,均为水钠锰矿结构,只是(001)峰向低角度偏移,说明掺杂材料的层间距有所增大.SEM分析显示掺杂钠离子的样品形貌没有明显变化.恒电流充放电测试实验证实掺杂10%钠离子的锰氧化物的电化学性能最好,在1 A·g-1的电流密度下,放电比容量达到305.4 F·g-1,300圈循环后容量保持率为100%,表明钠离子预嵌入能够有效提高锰氧化物材料的电化学性能.

纳米纤维粉/氢氧化铝/CSM电缆料的制备及性能研究

赵桂英;王忠光;张小萍;徐云慧

2017, 36(11): 3750-3754.

摘要 ( 17 )

PDF (1506KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

采用机械共混法制备纳米纤维粉/氢氧化铝/氯磺化聚乙烯(CSM)电缆料,研究了CSM电缆料的硫化特性、力学性能、耐老化、耐介质及阻燃性能,并与氢氧化铝,或陶土、硼酸锌、滑石粉与氢氧化铝并用填充CSM电缆料的性能进行了对比;结果表明,纳米纤维粉填充胶的拉伸强度、硬度、300%定伸应力及撕裂强度最大,具有较好的耐老化、耐介质性能,胶料的氧指数稍小于硼酸锌填充胶,但明显大于滑石粉填充胶,纳米纤维粉与氢氧化铝并用产生了协同阻燃效果,提高了电缆料的阻燃性能.

烧结气氛对合成镁铁铝系复合尖晶石的影响

王彦惠;陈树江;孙敏

2017, 36(11): 3755-3758.

摘要 ( 24 )

PDF (1565KB) ( 21 )

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以电熔镁砂、活性氧化铝、氧化铁和石墨作为原料,按质量比24:61:10:5进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,在空气气氛、还原气氛(埋碳)、氮气气氛三种不同烧结气氛条件下,1550℃ ×3 h高温处理.采用XRD、SEM、EDS等手段对烧后试样进行了表征.分析结果表明:在三种不同烧结条件下,都合成了铁含量不同的镁铁铝复合尖晶石;在还原气氛烧结条件下,试样中镁铁铝复合尖晶石相中铁是+2价的,在空气气氛和N2气氛烧结条件下,试样中镁铁铝复合尖晶石相中铁是+3价的;试样的晶面间距随铁固溶量的增加而增大;还原气氛烧结条件相比其他两种烧结气氛,晶粒尺寸大且合成率高.

SnO2纳米花的水热合成及其光催化性能研究

胡文全;袁晓光;王岩;冯毅毅

2017, 36(11): 3759-3765.

摘要 ( 22 )

PDF (2304KB) ( 18 )

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采用简单水热法合成出了成分纯净、形貌良好、光催化性能优良的SnO2纳米花,并对合成产物进行物相分析、形貌观察、微观结构分析、比表面积测试及光催化性能测试.结果表明:该SnO2纳米材料形貌均一,呈花形,花片厚度为5 nm左右.合成产物为四方金红石相结构,成分纯净、结晶性好,比表面积大,对亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明B、刚果红四种有机染料具有良好的光催化活性,降解时间短,降解率高.该合成产物作为光催化剂具有可重用性.

泥炭(质)土环境下水泥土复合体腐蚀软化试验研究

曹净;孙成蛟;桂跃

2017, 36(11): 3766-3769.

摘要 ( 29 )

PDF (1251KB) ( 28 )

相关文章 | 计量指标

置换式水泥土复合体在泥炭土软基地区被广泛使用,泥炭土中含有大量腐殖酸,导致水泥土性能劣化,从而对工程安全造成严重影响.为研究腐殖酸对水泥土复合体的腐蚀劣化影响及其腐蚀机理,配制多组不同pH值的富里酸溶液模拟泥炭土腐蚀环境,将水泥土试样置于酸溶液中浸泡.本试验尝试性的引入腐蚀软化深度作为观测指标,通过简易的软化深度测量装置收集数据并分析其腐蚀机理.研究结果表明,富里酸对水泥土复合体具有腐蚀软化作用;随酸性的增强与酸溶液浸泡时间的增长腐蚀软化深度随之增加.本试验可为实际工程中桩体受腐蚀影响导致半径缩减,为单桩承载力下降预测提供一定参考借鉴.

基于多元非线性回归模型预测磷建筑石膏强度

吴佳丽;赵志曼;全思臣;曾众;梁祎;栾扬

2017, 36(11): 3770-3777.

摘要 ( 17 )

PDF (1826KB) ( 19 )

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研究硅灰、聚羧酸减水剂、柠檬酸、聚乙烯醇乳液对磷建筑石膏强度的影响,根据各因素对强度影响的拟合曲线特征,提出多元非线性回归模型,运用MATLAB软件建立多因素共同作用影响磷建筑石膏强度的多元非线性回归分析模型,结果表明:硅灰是影响磷建筑石膏强度的最主要因素,通过模拟值与试验值的比较,验证回归模型的合理性.

粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能和抗冻性的影响研究

王晨霞;张杰;曹芙波

2017, 36(11): 3778-3783.

摘要 ( 25 )

PDF (1707KB) ( 31 )

相关文章 | 计量指标

研究粉煤灰掺量、再生粗骨料取代率对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并对再生混凝土在不同冻融循环次数下的抗压强度和质量损失率进行了研究.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈先增大后降低的趋势,当粉煤灰掺量为15%,再生粗骨料取代率为30%时,再生混凝土的抗压强度达到最大;粉煤灰掺量对抗折强度提高幅度较小;在冻融循环低于50次时,试块抗压强度下降速度较缓,此后下降速度加快,当冻融循环达到150次时,强度损失最大;再生粗骨料取代率对试块的抗冻性影响高于粉煤灰掺量.建立了考虑再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量因素的冻融循环作用下再生混凝土抗压强度指数衰减规律预测模型.

冻融循环次数与风积沙掺量对混凝土氯离子扩散的影响

吴俊臣;申向东;郝贠洪

2017, 36(11): 3784-3790.

摘要 ( 19 )

PDF (1583KB) ( 18 )

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用储量丰富的风积沙部分或全部代替普通河砂制备了风积沙混凝土,采用加速试验并通过化学分析方法测试了在氯盐腐蚀环境下遭受冻融的不同风积沙替代量(0、20%、40%、60%、80%、100%)混凝土的氯离子浓度,计算了风积沙混凝土的氯离子结合能力、氯离子扩散系数,并借助X射线衍射分析(XRD)对试验样品进行物相分析.结果表明,在氯盐环境下遭受冻融的风积沙混凝土自由氯离子浓度随冻融次数增加逐渐增加,氯离子结合表现为Langmuir非线性吸附,并引入结合能力系数k来表征风积沙混凝土的氯离子结合能力;随着冻融次数的增加,不同风积沙掺量混凝土的氯离子扩散系数逐渐减小,75次冻融后混凝土的氯离子扩散系数随风积沙替代量的影响较小,冻融循环次数与风积沙替代量对混凝土氯离子扩散系数的影响存在耦合关系.

利用拉曼光谱研究助熔剂对煤灰矿物转化行为影响

武成利;王蓓蓓;陶然;方刘伟;李寒旭;胡小平

2017, 36(11): 3791-3796.

摘要 ( 24 )

PDF (1944KB) ( 23 )

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在还原性气氛下,利用拉曼光谱研究添加不同助熔剂对高灰熔点煤灰的矿物转化行为的影响.结合X射线衍射(XRD)的表征,分析了助熔剂对煤灰渣矿物转化的作用.结果表明,1000℃时ZJX煤灰渣的拉曼特征峰多且复杂,而随着温度自1200℃升高到1500℃,煤灰渣中的钙长石、石英、镁橄榄石等多种矿物逐渐形成了共熔矿物,非晶态矿物含量增加,导致拉曼特征峰明显变少.添加6%单钙基助熔剂时,煤灰渣在1421℃时形成共熔物;添加6%单镁基助熔剂在1355℃时形成共熔物;煤灰添加钙镁复配(WCaO:WMgO=1)助熔剂在1290℃时就已经形成共熔物,所以钙镁助熔剂复配对共熔矿物的形成有促进作用.

引气混凝土抗氯离子渗透性及其微观孔结构

李丹;吴建伟;张鹏;耿文超;丁小雅;赵铁军

2017, 36(11): 3797-3802.

摘要 ( 14 )

PDF (1913KB) ( 24 )

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研究了不同混凝土含气量和水灰比下混凝土的抗压强度和氯离子扩散系数变化,以及相应的孔结构特性.结果表明:引气剂掺量影响混凝土的气泡分布和孔道连通性;适量引气剂有助于增加混凝土中独立、封闭、分布均匀、稳定的微小气泡数量,降低孔隙之间的连通性,进而提高混凝土的抗氯离子渗透性能,含气量为5%的C30混凝土的氯离子扩散系数仅为C30基准混凝土的69.52%,并且相对于C30混凝土,此效应对C50混凝土的作用的效果更加明显.

石膏基复合胶凝材料的物理力学性能研究

江嘉运;毕菲;肖姗姗

2017, 36(11): 3803-3809.

摘要 ( 19 )

PDF (1548KB) ( 31 )

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在石膏基复合胶凝材料优化配合比的基础上,研究了石膏原料煅烧温度、萘系减水剂、聚羧酸减水剂、养护条件等因素对其性能的影响,借助扫描电镜SEM、X射线衍射的表征手段,分析石膏基复合胶凝材料水化过程特点、凝结硬化作用机理.结果表明:当脱硫建筑石膏、粉煤灰、水泥、熟石灰用量分别为52%、25%、20%、3%,复合激发剂适量,基准水胶比0.40时,常温自然养护条件下该复合材料28 d和56 d抗压强度分别为24.25 MPa和26.20 MPa,软化系数0.816.常温下粉煤灰水化反应条件不同于一般水泥基材料的情况,关键是控制碱性激发剂用量应适中.适宜蒸养工艺参数为70℃、24 h,还需再经适当龄期常温养护,可以显著加快CSH凝胶和AFt的生成数量.

铁钙比对煤灰中耐熔矿物生成的抑制机理研究

陶然;李寒旭;胡洋;王蓓蓓;邓业新;张钊;武成利

2017, 36(11): 3810-3816.

摘要 ( 16 )

PDF (1606KB) ( 31 )

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铁基助熔剂和钙基助熔剂能有效降低煤灰熔融温度,为了研究铁钙比(Fe2O3/CaO)对煤灰中耐熔矿物生成的抑制机理,根据煤灰化学成分组成,在三种不同系列的煤中加入含铁助剂,调整煤中的铁钙比,对煤灰进行灰熔融温度、煤灰成分分析,对还原性气氛下制备的煤灰渣进行X射线衍射分析(XRD).结果表明:加入含铁助剂可降低煤灰熔融温度,在相同铁钙比下,加入Fe助剂的煤灰熔融温度低于加入FeS2助剂的煤灰熔融温度,硫在煤灰中起增加煤灰熔融温度的作用;煤灰中铁钙比不同对高熔点矿物的生成影响不同,当铁钙比在1~2间时,灰渣中仅有钙长石,当铁钙比在3.5~5.5间时,灰渣中既有钙长石的也有耐熔矿物莫来石的存在,煤灰中铁质矿物和钙质矿物的含量对耐熔矿物的生成有很大影响.

钢纤维在混凝土冲击断面的分布与统计分析

潘慧敏;马云朝

2017, 36(11): 3817-3822.

摘要 ( 38 )

PDF (1363KB) ( 40 )

相关文章 | 计量指标

采用自制落锤冲击试验装置,对5组钢纤维体积掺量分别为0、0.5%、0.8%、1.0%、1.2%的钢纤维混凝土圆饼状试件进行了冲击试验.通过统计冲击断面上纤维根数,对纤维分散系数进行了计算和拟合;基于威布尔分布,对冲击试验结果进行了统计分析,建立了不同失效概率下冲击次数与纤维掺量间的关系.结果表明:掺入钢纤维可以显著提高混凝土抗冲击性能;纤维分散系数随掺量的增大呈上升趋势,双参数的威布尔分布可以较好地对冲击性能进行统计分析.

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

刘海峰;马荷姣;刘宁;吴滨;杨浩;杨维武

2017, 36(11): 3823-3828.

摘要 ( 31 )

PDF (2145KB) ( 39 )

相关文章 | 计量指标

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型.试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小.

LDO负载纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性能研究

林茵茵;谢襄漓;李存军;王昕;张兵;王林江

2017, 36(11): 3829-3834.

摘要 ( 18 )

PDF (1877KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

以碳酸根型镁铝层状双氢氧化物(LDH)为载体,采用溶胶-凝胶法利用酞酸丁酯水解负载纳米TiO2于LDH片层获得TiO2/LDH前驱体,通过低温焙烧前驱体获得纳米二氧化钛/层状双金属氧化物复合物(TiO2/LDO).以亚甲基蓝溶液模拟染料污染物,在波长291 nm紫外光条件下测定吸光度,评价了光催化剂不同投加量,体系pH值以及光照时间条件下对亚甲基蓝降解率的影响,研究了TiO2/LDO的光催化性能.结果表明:通过溶胶-凝胶法可以获得高分散纳米级(<10 nm)TiO2负载型TiO2/LDH复合物,TiO2/LDH中TiO2负载率达8.01wt%(质量分数);TiO2/LDO的光催化性能较纯LDO高,TiO2负载于LDO层板对亚甲基蓝具有协同催化作用;在pH值为9的80 mL亚甲基蓝溶液(浓度为5 mg/L)中投入0.20 g TiO2/LDO,催化反应8 h后降解率高达81.7%,TiO2/LDO对亚甲基蓝溶液的光催化反应符合一级动力学方程.

Cr2 O3、TiO2对高炉渣制备微晶玻璃晶化方式的影响

朱燕玉;王艺慈;张恒;罗果萍;霍晓更

2017, 36(11): 3835-3840.

摘要 ( 19 )

PDF (1520KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

以包钢高炉渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-SiO2-MgO-Al2O3系微晶玻璃,主要通过差热分析方法,并借助于Augis-Bennett方程和Ozawa方程研究了分别添加2%Cr2O3和8%TiO2作晶核剂时基础玻璃的晶化方式.研究结果表明:添加2%Cr2O3作晶核剂时,晶体生长指数均可实现大于3,晶化方式为整体晶化;而添加8%TiO2作晶核剂时,晶体生长指数均不可能大于3,晶化方式为表面晶化.因此,Cr2O3是高炉渣制备透辉石类微晶玻璃适宜的晶核剂成分,可单独用作晶核剂,而TiO2无法使基础玻璃整体晶化,不能单独用作晶核剂.研究结果为利用高炉渣成功研制开发透辉石类微晶玻璃在晶核剂种类选择确定方面提供了理论指导.

钢渣对矿渣基高水充填材料性能的影响及强度预测

董越;杨志强;高谦

2017, 36(11): 3841-3847.

摘要 ( 13 )

PDF (2329KB) ( 22 )

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采用钢渣、矿渣和铁尾砂等固体废弃物制备矿渣基高水充填材料,通过对其正交试验样本建立BP神经网络强度预测模型,并结合实测强度预测出不同龄期15%和25%钢渣掺量高水充填材料的抗压强度,分析了钢渣掺量对高水充填材料物理力学性能的影响,不同龄期高水充填材料水化产物的变化规律.研究表明:通过对正交试验样本建立的BP神经网络强度预测模型,可实现对各龄期不同钢渣掺量的高水充填材料抗压强度的预测;随着钢渣掺量的升高,高水充填材料的强度逐渐下降,吸水率逐渐增大,膨胀收缩率先减小后升高;随着养护龄期的延长,水化产物中的石英、氢氧化钙和斜硅钙石的衍射峰逐渐钝化,方解石、水化硅酸钙、C-S-H(I)和羟镁铝石晶相的衍射峰逐渐锐利.

粉煤灰活性氩弧熔覆Al2O3-TiB2-TiC复合涂层组织和性能分析

陶莹;马壮;董世知;李智超

2017, 36(11): 3848-3852.

摘要 ( 23 )

PDF (2650KB) ( 24 )

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以铁基合金粉末、Al、TiO2和B4 C粉末为涂覆材料,以高铝粉煤灰、SiO2、MgO、CaF2和CeO2为活性剂,采用活性氩弧熔覆技术在Q235钢表面原位合成Al2O3-TiB2-TiC颗粒增强铁基复合涂层.测试熔覆涂层的物相结构、金相组织、显微硬度和耐磨性能,并与未涂覆活性剂的常规熔覆涂层进行对比分析.结果表明,复合涂层由Al2O3、TiB2、TiC、FeSi2 Ti、FeB2和α-Fe相组成,其与基体界面无气孔、裂纹等缺陷,呈良好的冶金结合;复合涂层测试点的最高显微硬度为1283.4 HV0.2,其在室温干滑动磨损条件下耐磨性良好;粉煤灰复合活性剂的加入可以促进熔覆层与母材之间的良好熔合、增加涂层中新相种类和数目、提高氩弧熔覆效率,这对改善复合涂层的综合性能具有重要意义.

自密实混凝土配合比对其蒸养后强度的影响预测

杨泽宇;孙红;李晓;喻明富

2017, 36(11): 3853-3859.

摘要 ( 16 )

PDF (1817KB) ( 35 )

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为了研究配合比对自密实混凝土蒸养后强度的影响及对其进行精确地预测,论文设计了27组自密实混凝土配合比,通过试验的方法测得蒸养制度下的出窑强度和28 d龄期强度,分析了配合比中不同参数对其强度的影响;并利用人工神经网络,建立了自密实混凝土配合比-强度模型.研究结果表明:在一定程度下,提高水泥用量,自密实混凝土强度越大;提高水胶比和砂率,自密实混凝土强度略微降低.基于人工神经网络建立的预测模型,可以在一定范围内准确预测自密实混凝土强度,对自密实混凝土的实际应用与推广有着重要意义.

玄武岩纤维混凝土早期裂缝试验研究

王新忠;李传习;凌锦育;羊日华;谢合良

2017, 36(11): 3860-3866.

摘要 ( 16 )

PDF (2624KB) ( 44 )

相关文章 | 计量指标

为了研究玄武岩纤维混凝土早期开裂性能,对不同长度纤维和不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土进行试验,结果显示:玄武岩纤维混凝土相对于普通混凝土裂缝降低明显,玄武岩纤维混凝土早期收缩裂缝随纤维长度增加先减小后缓慢增加,最佳阻裂纤维长度为18 mm,早期收缩可见裂缝随纤维体积掺量的增加而减小,当体积掺量到0.2%时可见裂缝基本消失.随着混凝土强度提高纤维混凝土的抗裂指标逐渐降低,裂缝更加短小.

可见光响应S掺杂NaTaO3的制备及其催化性能研究

李文琪;李霞

2017, 36(11): 3867-3872.

摘要 ( 14 )

PDF (1894KB) ( 21 )

相关文章 | 计量指标

采用简单的水热法制备可见光响应的硫元素掺杂钽酸钠光催化剂.采用XRD、SEM、HRTEM、UV-Vis和XPS等测试技术探讨实验条件(反应温度、硫掺杂浓度等)对产物的物相结构、微观形貌和催化性能的影响.XRD结果显示:所制备的样品为纯相,随着掺硫量增加晶体结构由单斜向正交结构转变.SEM结果表明:纯的和掺杂的NaTaO3都具有相似的形貌,颗粒尺寸分布在200 nm至1μm左右,分散性良好.UV-Vis紫外可见漫反射吸收光谱表明掺硫的样品吸收波长明显向长波方向移动,且具有较强的紫外、可见吸收能力.XPS结果表明:在晶格中S2-取代部分O2-.光催化实验结果表明:硫掺杂量20at%样品具有最佳的光催化活性,在可见光照180 min罗丹明B(RhB)降解率达93%.

戈壁环境下混凝土桥墩养护与强度的试验研究

马娇娇;张戎令;杨霞林;赵文斌;祁强;胡锐鹏

2017, 36(11): 3873-3880.

摘要 ( 14 )

PDF (1551KB) ( 25 )

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为了研究戈壁环境下养护方式对混凝土桥墩强度发展的影响规律,首先对试验原材料进行了测试,然后对四种不同养护方式及不同养护天数下混凝土桥墩在不同龄期时的抗压强度和抗拉强度进行了测试和分析,对测试得到的混凝土在不同龄期的强度进行了曲线拟合,并对拟合的计算公式进行了误差性和实用性验证.结果表明:①相同养护天数下,标准养护强度最高,新材料养护、土工布养护、自然养护次之;②在相同养护方式下,14 d为最合理的养护天数;③在相同养护天数下,按照新材料养护、土工布养护、自然养护的顺序拉压比逐渐增大,拉压比越大,抗裂性越好;④通过误差分析及公式实用性验证,拟合公式满足要求,可进行强度计算.

锈蚀后体外加固梁疲劳性能分析

张晶晶;窦远明;杨雨兮

2017, 36(11): 3881-3887.

摘要 ( 25 )

PDF (1660KB) ( 33 )

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针对12根由实际工程缩尺,并按不同腐蚀率进行处理后的模型梁,采用体外预应力钢绞线加固方式,分别进行静载试验和等幅疲劳试验研究,进一步了解模型梁在不同锈蚀程度下,体外预应力加固对结构疲劳性能的影响.结果显示:体外预应力钢绞线加固方式可以改善试验梁的抗腐蚀疲劳性能,有效防止严重锈蚀梁发生脆性破坏,使锈蚀梁的疲劳寿命得到明显提高;随着锈蚀程度的不断增加,体外预应力加固对构件的承载力和抗弯刚度的提高幅度不断增大;通过引入锈蚀与疲劳作用的刚度修正系数,提出了疲劳荷载作用下,锈蚀后混凝土梁经过体外预应力加固的跨中挠度计算公式,为实际工程的应用提供参考.

甘肃省戈壁地区养护方式对预制混凝土箱梁抗裂性及强度的影响

刘建勋;赵文斌;张戎令;李波;康健

2017, 36(11): 3888-3894.

摘要 ( 29 )

PDF (2027KB) ( 27 )

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为研究甘肃省戈壁地区养护方式对预制混凝土箱梁抗裂性及强度的影响,首先勘测了现场气候条件,选择了三种养护方案.然后测试和分析了不同养护方式下试验箱梁强度及裂缝的发展规律,结果表明:按照蒸汽养护、土工布包裹养护、薄膜包裹养护的顺序混凝土强度及拉压比逐渐减小,抗裂性逐渐减弱;蒸汽养护为戈壁地区最佳的养护方式;戈壁地区出现的裂缝宽度主要分布在0.00~0.02 mm及0.03~0.04 mm两个区间;在戈壁地区混凝土箱梁的养护不仅要注重保湿养护,更应该加强保温养护.最后结合试验和现场施工情况,对大温差、干寒、强风地区预制混凝土箱梁裂缝的预防和控制提出一些针对性的建议.

SiO2-Bi2O3-ZnO无铅玻璃油墨的制备

黄永俊;毛俊文;李少杰;蓝海凤;欧阳雪琼;王双喜

2017, 36(11): 3895-3901.

摘要 ( 49 )

PDF (1436KB) ( 47 )

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制备了软化温度在575℃左右的玻璃油墨用SiO2-Bi2 O3-ZnO系无铅玻璃粉,用纽扣实验比较了不同成分玻璃粉的成型流动性,以成玻性能最佳的玻璃粉为原料制备了不同玻璃粉含量的油墨并研究了玻璃粉含量对玻璃油墨成膜性能的影响,最后,用筛选的无铅玻璃油墨按照企业生产工艺制备了汽车后挡玻璃的黑色遮盖层,并与国外品牌荷兰庄信万丰公司的玻璃油墨进行了应用对比.采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热膨胀仪对玻璃粉和玻璃油墨涂层的组织性能进行了表征.试验结果表明,SiO2-Bi2 O3-ZnO系玻璃粉成玻性能良好;当玻璃粉含量为60%时,在680℃、保温1.5 min条件下制备了汽车后挡玻璃油墨涂层,适合目前汽车后挡玻璃生产线的工艺要求,油墨形成的玻璃薄膜具有良好的光泽度、耐酸性和抗粘性.

纳米碳黑水泥基复合材料压阻效应的若干特性研究

王玉林;赵晓华;刘辉

2017, 36(11): 3902-3906.

摘要 ( 15 )

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对纳米碳黑水泥基复合材料烘干减少内部的含水量,测定材料失水前后相应的压阻效应,研究含水量变化对材料压阻效应特性影响,试验结果表明:纳米碳黑水泥基复合材料的压阻效应具有正、负两种表现形式,材料在含水量较高或者烘干至恒重状态时为正压阻效应,而在一定含水量状态时则表现为负压阻效应;纳米碳黑水泥基复合材料加载和卸载对应的△R/R0-stress曲线不重合,材料的电阻变化率△R/R0在荷载作用下具有不可逆性,压阻效应呈现非线性特征;材料在不同应力状态下,压阻灵敏度不同,压阻灵敏度随着应力水平增大而降低,在较大的应力状态下材料的压阻出现了"迟钝"现象.

路面砖泛碱抑制研究

高向东;亢景付;荆锐;王桢

2017, 36(11): 3907-3912.

摘要 ( 24 )

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探讨了路面砖发生泛碱的机理,利用X射线衍射仪分析了泛碱物质成分,提出了一种新的测试泛碱的方法,并研究了硅烷基粉末SHP-50和粉煤灰对路面砖泛碱的影响规律.试验结果表明,泛碱产物的成分主要为碳酸氢钠和无水芒硝;此新型测试泛碱方法能更好的检验路面砖的抗泛碱能力;随着SHP-50含量的增加,路面砖的泛碱程度越来越轻直至无可见泛碱;随着粉煤灰掺量的提高,路面砖的泛碱程度有所减轻.

Al/Si比对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和性能的影响

叶时迁;何峰;陈剑;杨虎;刘小青;谢峻林

2017, 36(11): 3913-3919.

摘要 ( 57 )

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SiO2-Al2O3-MgO系玻璃因具备强度大、弹性模量高等优异性能而用作高模量玻璃纤维的制备.采用熔融冷却法制备了不同Al/Si比的SiO2-Al2O3-MgO系基础玻璃,并研究了玻璃的结构和性能.红外光谱分析表明,玻璃网络结构由铝氧四面体[AlO4]和硅氧四面体[SiO4]相互连接而成.随着Al/Si比的增加,[AlO4]含量保持不变,[AlO6]含量逐渐增加.DSC分析表明,本系统玻璃的玻璃转变点Tg、成核温度Tx均随Al/Si比的增大而提高,玻璃的析晶倾向变强烈.热膨胀分析表明玻璃的热膨胀系数随Al/Si比的增大呈现先增大后减小的趋势.物理及机械性能测试结果如下:随Al/Si比的增大,密度、弹性模量均随之不断增大;而弯曲强度和维氏硬度则是持续降低.

酸洗提纯AlN粉体的研究

王广阳;王传彬

2017, 36(11): 3920-3924.

摘要 ( 39 )

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氮化铝(AlN)粉体中的金属杂质与氧化是影响其纯度和性能发挥的主要因素,而酸洗是提纯AlN粉体的有效手段.实验采用磷酸(H3 PO4)、硝酸(HNO3)、氢氟酸(HF)和盐酸(HCl)对AlN粉体进行酸洗提纯,主要研究了酸洗过程中酸液的选择与配比对提纯效果的影响.实验结果表明:这四种酸均显著降低了AlN粉体表面的金属杂质含量,而HF和HNO3的混合酸具有更好的提纯效果,特别能降低其中的Na、W、Fe等金属杂质,而且还可通过HF与Al2O3的反应有效去除氧杂质.HF/HNO3酸液的适宜配比为HF:HNO3=2:1,在该条件下酸洗后的AlN粉体中,金属杂质含量均下降到100 ppm以下,氧含量仅为1.2wt%.

用硅钙渣烧制水泥熟料的研究

李辉;洪宁

2017, 36(11): 3925-3931.

摘要 ( 19 )

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用不同比例的硅钙渣替代石灰石和黏土掺入水泥生料中,在不同的烧成温度(1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃和1450℃)下进行煅烧,对烧成熟料的易烧性、矿物组成及矿物相的微观形貌进行分析.研究结果表明:在生料中掺加硅钙渣有助于液相形成、降低水泥熟料的烧成温度和改善生料的易烧性,更有利于烧成贝利特熟料,不利于烧成阿利特熟料.在生料中硅钙渣的掺量较高(60%)时,硅钙渣中微量氧化钠的存在使生料在烧成时形成不利于C3 S晶体形成和成长的碱性液相及价键较强AlO5-4和FeO5-4四面体,从而使烧成熟料中的C3 S矿物不论从外观还是Ca/Si摩尔比都接近C2 S矿物.

复合抗氧化剂对Al2O3-SiC-C砖性能的影响

孙晓婷;田琳;陈树江;李国华;王娇;李国栋

2017, 36(11): 3932-3935.

摘要 ( 16 )

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以均化矾土、板状刚玉、碳化硅、石墨为主要原料,利用酚醛树脂作为结合剂,研究了复合抗氧化剂(硅粉、铝粉、碳化硼)的引入形式及加入量对Al2O3-SiC-C砖的性能影响.结果表明:添加复合抗氧化剂可提高Al2O3-SiC-C砖的高温抗折强度,随铝含量的增加,对提高高温抗折强度的提高越明显;抗氧化效果从强到弱依次为:添加碳化硼的复合抗氧化剂>复合铝硅抗氧化剂>金属铝>金属硅;在复合抗氧化剂中引入碳化硼能够有效的提高Al2O3-SiC-C砖的抗渣侵蚀性能及热震稳定性.

SiO2-Al2O3-MgO系高强玻璃纤维耐酸性能研究

张焱;黄三喜;祖群;黄松林

2017, 36(11): 3936-3943.

摘要 ( 35 )

PDF (1761KB) ( 41 )

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采用高温熔融法制备了SiO2-Al2O3-MgO系统的S级高强玻璃纤维,研究了不同玻璃组分对玻璃耐酸性能的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等手段分析了酸侵蚀前后纤维的表面形貌和微观结构,进而分析了S级高强玻璃纤维在酸腐蚀环境下的破坏机理.结果表明:S高强玻璃的结构主要由硅氧四面体[SiO4]和铝氧四面体[AlO4]等构成,随着酸蚀的进行,玻璃网络结构被破坏,Si-O-Si断裂形成Si-OH键并形成凝胶附着在纤维表面;而铝氧多面体中Al-O键断裂,Al3+逐渐从玻璃结构中被置换出来,导致玻璃网络中Al3+浓度大大降低;高强系列玻璃的耐酸性能与玻璃表面的化学组成以及玻璃内部的微观结构关系密切.致密的玻璃网络结构有利于抑制H+对玻璃结构破坏,抑制阳离子与H+的置换作用;此外引入离子场强高的Ti4+,由于"积聚"作用而使玻璃结构致密,提高玻璃纤维的耐酸性.

水基光固化陶瓷浆料的粘度与分散性研究

宁会峰;阎相忠;朱悦;王伟志

2017, 36(11): 3944-3949.

摘要 ( 34 )

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水基光固化陶瓷浆料的低粘度和高分散性是决定固化质量的关键因素.通过对浆料的预混液和不同温度下10%固含量浆料进行粘度实验,并使用硅烷偶联剂KH570对钇稳定氧化锆(3Y-ZrO2)纳米粉体进行了改性研究.实验表明,与基体树脂相溶的活性单体对预混液粘度影响较小;浆料粘度随温度升高而减小;改性的纳米粉体表面接枝了一层均匀的有机物,有效提高了其在预混液中的分散性.最后通过对固化层进行扫描电镜观察,发现其组织均匀,没有团聚颗粒出现.

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