梁柯鑫;王起才;张凯;张戎令;崔晓宁;李进前

2018, 37(3): 749-754.

摘要 ( 18 )

PDF (1216KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

针对西部寒冷以及盐渍土地区的灌注桩混凝土,主要研究了低温(3 ℃)养护环境下不同水胶比对引气混凝土孔结构参数以及抗渗性能的影响.试验结果表明:随着水胶比的增大,引气混凝土的孔隙率与气泡间距系数都呈现增大的趋势,低温养护条件下孔隙率与气泡间距系数大于标准养护条件下;低温养护条件下混凝土主要孔径分布范围明显大于标准养护条件;低温养护条件下混凝土抗渗性能小于标准养护条件下混凝土,随着水胶比的增大,抗氯离子渗透性能下降,水胶比越大,抗渗性能下降越快;混凝土电通量和氯离子迁移系数与混凝土孔结构参数(孔隙率、气泡间距系数、孔径分布)呈现高度正负相关.

Sm2O3掺杂对纳米莫来石前驱粉体微观结构和烧结性能的影响

李婷;罗旭东;侯忠霖

2018, 37(3): 755-759.

摘要 ( 9 )

PDF (1798KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

为了改善纳米莫来石粉体烧结性能,以硫酸铝和硅酸钠为主要合成原料,添加不同含量Sm2O3,采用共沉淀工艺制备莫来石前驱粉体,经过煅烧得到莫来石纳米粉体,研究了Sm2O3掺杂量对莫来石粉体微观结构和烧结性能的影响.研究表明:当Sm2O3的加入量为4wt%时,合成温度可由传统的1300 ℃左右降低至1000 ℃,晶粒尺寸约为39 nm,比表面积达到95.265 m2/g.说明适当掺杂Sm3+对于合成纳米莫来石具有改善微观结构,促进烧结,促进莫来石晶相形成的作用.

塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变全曲线试验研究

牛建刚;李明闯;刘洪振

2018, 37(3): 760-766.

摘要 ( 6 )

PDF (1828KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

通过研究不同水胶比、塑钢纤维掺量和轻骨料种类对塑钢纤维轻骨料混凝土应力-应变全曲线影响,得到了各影响因素对全曲线的影响规律.研究结果表明:随着水胶比的增大,塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线的峰值应力有不同程度的降低,但峰值应变稍微增大,韧性和延性有所提高;而塑钢纤维轻骨料混凝土轴心抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加先增大后减小,其随着筒压强度的提高峰值应力呈增大趋势.

纳米Mn-Zn铁氧体电磁吸波水泥基材料的制备与性能

吕林女;王全超;何永佳;孙珂珂

2018, 37(3): 767-771.

摘要 ( 7 )

PDF (1523KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

利用化学共沉淀法制备纳米Mn-Zn铁氧体磁流体,再以一定比例将其掺入水泥浆体制备吸波层,以膨胀珍珠岩作为匹配层,制备双层水泥基吸波材料,研究了不同纳米组分掺入量对该种水泥基材料吸波性能的影响.结果表明:纳米Mn-Zn铁氧体吸波砂浆在厚度(20+10)mm、掺量7%时,在8~18 GHz频段内反射率都小于-10 dB,最小反射率为18 GHz处的-15.1 dB.

硫酸盐侵蚀对不同养护制度UHPC水化产物微结构的影响

丁庆军;刘勇强;刘小清;耿春东;胡曙光;陈宝春

2018, 37(3): 772-780.

摘要 ( 14 )

PDF (2284KB) ( 20 )

相关文章 | 计量指标

采用29Si和27Al MAS NMR、XRD、SEM等测试技术研究了硫酸盐侵蚀对不同养护制度的超高性能混凝土(UHPC)水化产物微结构的影响.结果表明:标准养护和80 ℃高温蒸汽养护条件下,UHPC水化产物主要为C-S-H、Ca(OH)2、AFt、AFm和TAH;210 ℃、2 MPa蒸压养护8 h后,水化产物主要为tobermorite、Ca(OH)2和TAH.硫酸盐侵蚀对不同养护制度的UHPC抗压强度和水化产物微结构的影响微弱,但可促进210 ℃蒸压养护的UHPC胶凝浆体中TAH向AFm和AFt的转化.同时硫酸盐侵蚀180 d时,C-S-H凝胶MCL和Al[4]/Si略有降低,但降低幅度较小,UHPC具有良好的抗硫酸盐侵蚀能力.

凹凸棒基土壤重金属钝化材料的热改性制备方法及功能研究

任珺;张文杰;赵乾程;汪孔泉;陶玲

2018, 37(3): 781-785.

摘要 ( 9 )

PDF (1021KB) ( 14 )

相关文章 | 计量指标

为探讨不同煅烧温度和煅烧时间下的凹凸棒土对土壤中重金属的钝化效果,将10目的凹凸棒土颗粒,在150℃、200 ℃、250℃、300℃、350℃、400 ℃、450 ℃条件下,分别改性0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h和4 h,通过钝化人工配制的重金属污染土壤中Cu和Zn来判断其钝化效果.结果表明:较低温度(<350 ℃)对凹凸棒土的钝化容量影响较小,当改性温度为350℃和400℃时,凹凸棒土的钝化容量提高最显著,改性温度大于400℃时,凹凸棒土的钝化容量开始降低,凹凸棒土在400℃下高温煅烧1.0~1.5 h时对土壤中Cu和Zn的钝化容量最大.分别向土壤中添加400 ℃下高温煅烧1.0 h和1.5 h的凹凸棒土能显著降低玉米植株中重金属Cu和Zn的富集量,与对照组相比分别减少了34.76%和57.56%.

煤矸石混凝土水分传输及分布预测

刘世;刘海卿;邢粟

2018, 37(3): 786-791.

摘要 ( 3 )

PDF (1150KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

为了研究煤矸石作为粗骨料对混凝土耐久性的影响,参照ASTM C1585-13推荐的方法,通过试验对煤矸石粗骨料混凝土的吸水性进行了研究,其中煤矸石替代传统粗骨料的质量比分别为0%,30%,60%,100%.分析了煤矸石掺量对混凝土吸水性能的影响,对比了各组试件的初始吸水率和第二阶段吸水率.结果表明:煤矸石混凝土的吸水率呈现两阶段特征.煤矸石粗骨料的掺量对混凝土的吸水性有显著的影响,当煤矸石替代30%的传统粗骨料时,试件的初始吸水率和第二阶段吸水率与未掺煤矸石试件的初始吸水率和第二阶段吸水率相差不大,但是当煤矸石的替代量大于60%时,试件的初始吸水率和第二阶段吸水率会明显增大,说明煤矸石掺量影响混凝土的耐久性.最后根据吸水试验的结果,结合非饱和毛细吸水的相关理论,对煤矸石混凝土内水分分布进行了预测.

橡胶混凝土抗冲击性能研究

闻洋;刘培培

2018, 37(3): 792-799.

摘要 ( 54 )

PDF (1516KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

采用40目和60目两种粒径的橡胶粉,分别以10%、20%、30%的替换率等体积取代细骨料,配制橡胶混凝土用以对比普通混凝土,并通过自制的落锤冲击装置对其进行抗冲击试验.试验结果表明:橡胶粉的掺入可以有效的提高混凝土的抗冲击性能,并降低其脆性.鉴于混凝土抗冲击试验数据的离散性,引入威布尔分布理论对其进行统计分析,结果表明:威布尔分布理论可以较好地描述混凝土材料抗冲击次数的分布规律.以橡胶混凝土在抗冲击试验中初裂和终裂次数的自然对数来评价其抗冲击性能,在相同的失效概率下,橡胶混凝土的抗冲击次数与橡胶粉的替换率呈现显著的相关性.且在相同失效概率和同等替换率的条件下,40目橡胶粉对混凝土抗冲击性能的改善作用优于60目橡胶粉.

钙硅比对生物质灰渣加气混凝土性能的影响

蔡星;奚新国;吕洪杰;高欣

2018, 37(3): 800-804.

摘要 ( 7 )

PDF (1486KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

生物质灰渣含有较高的SiO2和CaO,与水泥、石灰等按一定的比例混掺,制备生物质灰渣加气混凝土砌块.实验通过改变生物质灰渣、粉煤灰和石灰的相对含量,调节加气混凝土砌块的钙硅比,并研究了钙硅比对其水化产物、机械力学性能和微观结构的影响.结果显示,随着钙硅比的增大,生物质灰渣加气混凝土砌块的干密度逐渐增大,钙硅比为0.86时,强度达到峰值,其抗压强度和抗折强度分别为2.5 MPa和1.8 MPa,且托勃莫来石的生成量也达到最大.干燥收缩图也表明钙硅比为0.86时,生物质灰渣加气混凝土砌块的体积性能最好,其最大干燥收缩率为0.44 mm/m,优于国家标准(0.5 mm/m).水化产物电镜图谱表明随着钙硅比的增加,生物质灰渣加气混凝土砌块的水化产物形貌由针棒状结构转变为片状结构.

基于热重差热分析研究玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律

刘亮光;罗凌虹;程亮;秦莹;张双双

2018, 37(3): 805-809.

摘要 ( 10 )

PDF (1068KB) ( 20 )

相关文章 | 计量指标

纯碳酸钡的分解比一般的碳酸盐要复杂而且分解温度更高,尤其在含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解更为复杂,其直接影响到所熔制玻璃的质量和熔制工艺的优化.以中温固体氧化物燃料电池(简称IT-SOFC,Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系的某配方为对象进行研究,以探明含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律.本文设计了三种粉料,即原配方粉体记为A粉料,在原配方改动为只留下BaCO3、SiO2、Al2O3三种原料的配方记为B样,最后一种粉料为分析纯BaCO3.利用差热热重分析(DTA/TG)对这三种粉料进行分析测试与比对,同时利用X射线衍射技术(XRD)对A粉料所制备的玻璃粉体进行分析.实验结果表明:分析纯碳酸钡发生两步晶型转变后,在1010 ℃才开始分解.而含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中一部分碳酸钡在相对低温条件下首先是与SiO2与Al2O3两种原料反应而分解,另一部分碳酸钡随着温度不断升高而自身分解.最终,A玻璃在1176.5 ℃时产生BaAl2Si2O8(钡长石)晶相.

定向钢纤维增强水泥基复合材料断裂特性模拟分析

喻渴来;卿龙邦;王苗

2018, 37(3): 810-817.

摘要 ( 5 )

PDF (1583KB) ( 20 )

相关文章 | 计量指标

利用钢纤维随机生成算法建立了钢纤维增强水泥基复合材料有限元模型,基于粘聚裂纹模型模拟了定向钢纤维水泥砂浆三点弯曲断裂全过程.将数值模拟得到的荷载-绕度曲线与已有试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性.研究了砂浆基体不同粘聚律对定向钢纤维水泥砂浆断裂全过程的影响.计算分析了不同尺寸试件模型的断裂全过程,研究了试件尺寸对定向钢纤维水泥砂浆断裂特性的影响.结果表明:本文建立的定向钢纤维水泥砂浆有限元模型的数值结果与试验结果对比较好,粘聚律的变化对断裂全曲线影响较小;随着试件尺寸的增大,定向钢纤维水泥砂浆的名义强度存在一定的尺寸效应,本文建立的细观模型可有效研究钢纤维增强水泥基复合材料的细观断裂机理.

氯离子侵蚀下受弯梁耐久性可靠度评估

李扬;杨侗伟;汪思维

2018, 37(3): 818-824.

摘要 ( 5 )

PDF (1272KB) ( 14 )

相关文章 | 计量指标

以弯矩与抗弯承载力之比作为荷载水平指标,对氯离子在混凝土受弯梁中的扩散行为进行研究,建立荷载水平与氯离子扩散系数的函数关系,进而提出考虑荷载作用下钢筋表面氯离子浓度达到临界值的极限状态方程及相应耐久性可靠度计算方法.结合算例,对浪溅区混凝土梁构件在不同荷载水平下的耐久性可靠指标进行计算.结果表明:荷载水平对耐久性可靠指标β的影响较为显著,不考虑荷载作用时结构的耐久性可靠指标比考虑荷载作用时耐久性可靠指标偏高100%以上.从确保服役混凝土梁构件达到预期耐久性要求出发,建议对应浪溅区设计使用年限分别为30年、50年以及100年梁构件,相应的最小保护层厚度应分别取为60 mm,65 mm和75 mm,相应的最大水灰比限值均建议取为0.36.

冻融循环下再生混凝土孔隙分布变化及其对抗冻性能的影响

魏毅萌;柴军瑞;覃源;许增光;李阳

2018, 37(3): 825-830.

摘要 ( 27 )

PDF (1346KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

为研究冻融循环下再生混凝土孔隙分布变化对抗冻性能的影响,选取再生骨料取代率为0%、50%、100%的三组混凝土进行冻融循环试验,基于核磁共振(NMR)技术,监测混凝土冻融破坏过程中内部孔隙结构的分布和变化情况.结果表明:冻融循环试验中,普通混凝土和50%取代率的再生混凝土抗冻性能相近,孔隙扩展不明显,而全取代再生混凝土内部孔隙扩展情况显著,混凝土抗冻性能明显降低;核磁共振测得的混凝土内部孔隙分布变化和孔隙体积变化率参数,能够很好的反映混凝土的抗冻性能,可以作为评判混凝土结构抗冻性的重要指标之一.

悬浮态干法造粒工艺制备陶瓷墙地砖坯体粉料的工艺参数研究

张楠;郑伍魁;丁松雄;李辉

2018, 37(3): 831-836.

摘要 ( 6 )

PDF (1198KB) ( 11 )

相关文章 | 计量指标

介绍了一种新型悬浮态干法造粒工艺的工艺参数研究,通过改变悬浮态干法造粒工艺的增湿腔内壁材料、雾化水中粘结剂含量、给料速率和增湿腔截面风速四种参数,以所制备陶瓷砖坯体粉料的收料率、含水率和成粒率为指标,研究不同参数对陶瓷砖坯体粉料生产的影响,用优选出的参数组合,与湿法造粒工艺及优化前的颗粒质量做了对比.结果表明:增湿腔内壁材料对所制备颗粒的收料率和成粒率影响很大,使用聚四氟乙烯作为增湿腔内壁材料制备效果明显好于有机玻璃,粘结剂含量在1%左右时粉料与雾化液滴接触结合的情况为最佳;随着给料速率的增加,收料率随之增大,但是实验结果的含水率及成粒率都呈现先增大后减小的趋势,并在3.1 kg/min时出现最大值;随着增湿腔截面风速的提高,颗粒成粒率和含水率降低,而收料率增加.以优化后参数方案制备的坯体粉料颗粒质量上也得到了进一步优化,颗粒流动性更好,与湿法工艺接近.

考虑承载力退化的锈蚀钢筋混凝土构件状态评估方法

杨晓明;程春辉;陈鹤

2018, 37(3): 837-843.

摘要 ( 2 )

PDF (1100KB) ( 11 )

相关文章 | 计量指标

将锈蚀对受弯构件承载力的影响引入到钢筋混凝土结构的评估工作中.首先,总结出已有的锈蚀钢筋混凝土梁承载力计算公式,结合本课题组试验对其分析验证,对适用性较好的计算方法加以修正,以提高其可靠性,并且以此公式作为安全性评估中承载力计算公式.之后,结合构造与支撑、位移与变形、裂缝等方面情况,对钢筋混凝土构件进行状态评估.最后,通过工程实例对改进后的评估方法进行试用,并与传统方法进行比较,结果表明改进方法是适用且可靠的.

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

周万良;胡松涛;詹炳根

2018, 37(3): 844-848.

摘要 ( 6 )

PDF (1081KB) ( 14 )

相关文章 | 计量指标

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.

矿粉掺量对废弃超细砂制备砂混凝土密度及强度影响研究

潘跃鹏;陶桂兰

2018, 37(3): 849-855.

摘要 ( 8 )

PDF (1238KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

以航道整治废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备砂混凝土(Sand Concrete).首先通过干拌振捣密实计算干拌物密度的方法研究矿粉掺量对砂混凝土干拌物密度的影响,然后以试件7 d、14 d和28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度为控制标准,研究矿粉掺量对砂混凝土性能的影响,最后通过XRD对砂混凝土试件进行分析.试验结果表明:在水胶比为0.38,减水剂掺量为0.5%情况下,砂混凝土最佳配合比为废弃超细砂75.3%、水泥16.5%、矿粉8.2%.采用最佳配合比所制砂混凝土28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度均达到最优, XRD分析表明所制砂混凝土含有大量水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石等水化产物.研究为航道整治废弃超细砂的开发利用提供一种技术途径,对于废弃超细砂资源丰富而普通混凝土砂石材料匮乏的地区具有显著的经济价值和广阔的应用前景.

锂渣对混凝土徐变的影响

张喜娥

2018, 37(3): 856-860.

摘要 ( 5 )

PDF (1807KB) ( 14 )

相关文章 | 计量指标

通过测试不同龄期的锂渣混凝土徐变,研究了锂渣掺量对混凝土徐变的影响,结合其孔结构、微观形貌和纳观结构,基于微纳观尺度揭示了其影响机理.结果表明:锂渣显著降低了混凝土徐变,且随着其掺量(≤20%)地增加,降低效果越来越好;锂渣可以细化混凝土孔隙,改善其内部结构;锂渣降低了LD C-S-H含量,增加了HD C-S-H含量;混凝土徐变度与体积孔隙率有着较好的线性关系.

糯米淀粉对氯氧镁胶凝材料性能影响的研究

张晓彬;刘作冬;林晓如;殷博文;刘鹏

2018, 37(3): 861-867.

摘要 ( 15 )

PDF (1975KB) ( 46 )

相关文章 | 计量指标

研究了糯米淀粉(GR)改性对氯氧镁胶凝材料(MOC)性能的影响和泛霜抑制作用,通过XRD、SEM和FT-IR对样品的水化相、微观结构形貌和官能团键合情况进行了表征和分析.实验结果表明:糯米淀粉的加入有利于MOC体系中强度相的生成,糯米淀粉的活性官能团与MOC发生一定的化学键合或物理结合,使水化物呈重叠交叉网状,结构更加致密.糯米淀粉的最佳用量为氧化镁质量分数的3%,在MOC中添加3%的生糯米淀粉(RGR), MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高46.78%、32.65%、29.49%,28 d软化系数为0.81;添加3%的糊化糯米淀粉(GGR),MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高38.26%、27.92%、24.91%, 28 d软化系数为0.79.生糯米淀粉较糊化糯米淀粉对MOC性能改善更加明显.

稻草纤维碱萃取物对碱式硫酸镁水泥性能的影响

李振国;余四文;王仕坤;王博;刘博

2018, 37(3): 868-872.

摘要 ( 4 )

PDF (1132KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

主要研究了稻草纤维碱处理液对碱式硫酸镁水泥凝结时间、流动度和强度的影响,同时利用XRD对水泥水化产物的物相组成进行了分析.研究结果显示,稻草纤维中的萃取物对水泥浆体有缓凝作用,并使得水泥浆体的流动度降低,早期强度也较低.由于纤维萃取物阻止了水泥浆体中MgO水解生成[Mg(OH)(H2O)x]+,抑制了早期水化产物中5Mg(OH)2· MgSO4· 7H2O(5· 1· 7)相的形成,因而早期强度发展缓慢.与溶剂为水的碱式硫酸镁水泥相比,碱处理过程中NaOH溶液加速了水泥的正常凝结,降低了水泥浆体的流动性,并对强度的发展有抑制作用.NaOH与MgSO4反应生成Mg(OH)2,使得水泥浆体中Mg2+减少,Mg(OH)2含量增加,导致水泥强度有所降低.

高强混凝土收缩与栓钉内约束相互作用的影响研究

华建民;刘琦;冯超

2018, 37(3): 873-880.

摘要 ( 12 )

PDF (2432KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

根据当前工程中钢板-混凝土组合墙结构普遍开裂工程现象和栓钉约束下混凝土收缩变形研究较少的现实情况,对栓钉约束下高强混凝土收缩应力大小进行相对应的研究分析.采用钢筋内约束改进试验方法,研究栓钉内约束下高强混凝土收缩情况,分析不同类型栓钉内约束下高强混凝土收缩情况,通过设计正交试验,讨论出不同组合因素下,内约束强度最优组合.与此同时,通过建立有限元模型,分析出栓钉与高强混凝土之间相互作用,得出应力集中位置,较好地提供了栓钉约束下早期混凝土开裂的分布情况.

纳米碳酸钙对水泥基材料性能影响的研究进展

詹培敏;孙斌祥;何智海;张昌扬;潘述平

2018, 37(3): 881-887.

摘要 ( 35 )

PDF (1957KB) ( 33 )

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纳米碳酸钙在水泥基材料中的研究和应用还处于初级阶段.综述了纳米碳酸钙对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性的影响;同时,讨论了纳米碳酸钙对水泥基材料微观结构与性能的影响机理,针对当前研究存在的问题,提出了纳米碳酸钙水泥基材料未来的发展趋势.

1H驰豫时间谱在水泥基材料研究中的应用

曹天露;邹定华;冯春花;李昆

2018, 37(3): 888-893.

摘要 ( 16 )

PDF (968KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

水泥水化、硬化体结构的形成及演化、水泥基材料内部不同水分之间的转化、吸水、干燥、水分在水泥基材料内部的扩散过程引起水分化学状态或所处环境物理状态的变化.这种变化可用1H核磁共振驰豫时间进行表征.已有的研究表明,1H驰豫时间谱可用于水泥水化过程、硬化体结构形成、孔结构、水分在水泥基材料内的传输过程等的表征,所得结果与其它方法所得结果有较好的一致性.且磁共振成像可直接观察水分在水泥基材料中的分布及传输,这是其它现代测试方法难以达到的.

纳米二氧化钛在水泥基材料中的应用与研究进展

詹培敏;何智海;张昌扬;方科楠;杨一凡

2018, 37(3): 894-902.

摘要 ( 18 )

PDF (1278KB) ( 21 )

相关文章 | 计量指标

纳米二氧化钛在水泥基材料中有着一定的研究和应用,具有很好的应用前景.综述了纳米二氧化钛对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性,特别是对光催化功能的影响,纳米二氧化钛可以有效改善水泥基材料性能,同时讨论了其影响机理,分析了当前研究存在的问题,并提出了纳米二氧化钛水泥基材料未来的发展趋势.

聚羧酸减水剂在粘土中的插层行为及影响研究进展

张世城;陈建国;蒋亚清;吴光军;濮琦

2018, 37(3): 903-910.

摘要 ( 9 )

PDF (1161KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

聚羧酸减水剂在粘土中的吸附、插层行为会对水泥混凝土的性能产生影响.综述了聚羧酸减水剂在粘土中的吸附行为及在粘土矿物蒙脱石中的插层行为的机理、性能表征及对水泥净浆凝结时间、流动度、抗压强度;水泥胶砂流动度、抗压强度、抗折强度;混凝土和易性、坍落度、抗压强度的影响,总结了粘土与聚羧酸减水剂对水泥混凝土性能影响的评价方法,阐述了调控插层行为的措施,展望了调控聚羧酸减水剂插层行为的研究前景.

偏高岭土-水泥基材料力学性能研究进展

莫宗云;刘益良;王大光;李宗杰;白力改

2018, 37(3): 911-917.

摘要 ( 18 )

PDF (1163KB) ( 15 )

相关文章 | 计量指标

在配制水泥基材料过程中,利用活性材料替代部分水泥,可提高基体的力学和耐久性能,同时还可减少水泥用量,对节能减排有重大帮助.近年来偏高岭土(MK)活性材料开始受到广泛关注和研究,其对水泥基材料性能的影响研究也有重大进展.主要综述了MK对水泥基材料力学性能的影响研究进展,主要包括含杂质煅烧高龄粘土以及纯MK对砂浆和混凝土的早期和后期力学性能影响,MK与石灰石粉(LF)复掺对水泥基材料力学性能以及MK对超高性能混凝土(UHPC)的力学性能影响,最后对MK-水泥基材料的未来研究方向进行了展望.

巴里坤东黑沟遗址出土串饰玻璃珠材质与制作工艺的初步分析

凌雪;周弈辰;马健;任萌;库尔班·热合曼;王建新

2018, 37(3): 918-923.

摘要 ( 5 )

PDF (3053KB) ( 14 )

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以新疆巴里坤东黑沟遗址出土的一件串饰上6个玻璃珠为研究对象,利用超景深三维显微视频系统、X射线荧光光谱仪等现代科技手段对其表面形貌、钻孔方式、化学组成进行了无损观察和分析.结果表明:6个玻璃珠属于中国本土生产的铅玻璃;单色玻璃珠采用熔融铸造成型法制成,而蜻蜓眼玻璃珠是先制作单色玻璃基体,再将分开制作好的眼眶嵌入到单色玻璃基体中;钻孔方式有单面钻和模具预先留孔;铜或铁元素是作为着色剂使用;这批玻璃珠中气泡较多,总体来看其制作工艺较粗.

评测混凝土粗糙度的一种新方法及其分形表示

史长城

2018, 37(3): 924-933.

摘要 ( 25 )

PDF (1466KB) ( 18 )

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增加粗糙度是提高新老混凝土粘结性能的常用的方法.目前,国内外还没有相应的标准或规程对混凝土粗糙度的评测方法作出明确的规定,基于灌砂法的原理建立了一种新的混凝土表面粗糙度的评测方法-测试仪法.分别采用灌砂法、测试仪法对24个劈裂面进行测量分析,发现测试仪法是比灌砂法更先进更准确的测量粗糙度方法.利用分形理论,研究了分维值与粗糙度的关系,发现高差法分维值与粗糙度无正相关性,变步距法分维值与粗糙度有一定的正相关性.通过对两种分维值深入分析,综合利用高差法分维值和变步距法分维值,建立了测试仪法粗糙度与分维值的拟合公式.发现测试仪法粗糙度值随着测量步距的增大而减少,高差法分维值与其缩减系数有较好线性相关性,建立了拟合公式,达到了简化测量的目的.

钢纤维掺量对活性粉末混凝土基本力学性能的影响

薛刚;张夏

2018, 37(3): 934-938.

摘要 ( 7 )

PDF (1777KB) ( 13 )

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通过试验研究了活性粉末混凝土的基本力学性能(抗压强度、抗折强度、耐高温性能),分析了钢纤维掺量对活性粉末混凝土力学性能的影响.并应用扫描电镜,从微观上分析了钢纤维掺量对RPC强度的影响,找出合理的钢纤维掺量为1.0%.

3D打印氧化硅陶瓷的制备及性能研究

陆春;徐艳荣;戚丁文;齐文;焦守政;项松

2018, 37(3): 939-943.

摘要 ( 20 )

PDF (1231KB) ( 23 )

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随着陶瓷3D打印技术的发展,3D打印高性能陶瓷越来越受关注,在航空航天领域得到快速应用.通过研究分散剂、浆料pH、氧化硅粉体粒径和固相含量对浆料粘度和流动性的影响,可制备出粘度低、固相含量高、流动性好的陶瓷浆料.测试了不同固相含量对SiO2陶瓷的弯曲强度、烧成收缩率、气孔率和致密度的影响.结果表明:在68vol%的固相含量条件下,烧结后SiO2陶瓷的致密度达到74.32%,烧成收缩率为0.95%.

CaO含量对Al2O3-MgO-CaO系浇注料性能的影响

刘洋;李志坚;曹洋;胡双喜

2018, 37(3): 944-948.

摘要 ( 4 )

PDF (1441KB) ( 13 )

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高纯度的Al2O3-MgO-CaO系浇注料正广泛应用于精炼钢包的透气砖、座砖、工作衬及包壁修补料等,纯铝酸钙水泥既是Al2O3-MgO-CaO系统浇注料的结合剂,同时又是浇注料中CaO的主要来源.本试验通过改变纯铝酸钙水泥的加入量来改变CaO的含量,探究高温下形成的CA6等矿相对体系性能的影响.结果发现:氧化钙以本研究中的纯铝酸水泥形式引入时,随其引入量的增加,材料经110 ℃处理后的物理性能呈现优化的趋势;CA6形成产生的体积膨胀在促进结构的致密化的同时,当达到一定程度时,会导致材料结构劣化,因此材料经1550 ℃处理及5次热循环后,其物理性能呈现先提高后降低的趋势.综合各项性能认为,纯铝酸钙水泥加入量在5wt%~8wt%时其高温强度及抗热震性能较为优异.

碱激发磷渣地聚物复合胶凝材料的制备及其力学性能研究

成潇潇;马琨;夏举佩;罗中秋

2018, 37(3): 949-952.

摘要 ( 7 )

PDF (1098KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

以磷渣为原料,通过改变磷渣粉磨时间以及碱激发剂掺入量的方式,在蒸汽养护条件下,能够制备出具有较好力学性能的磷渣地聚合物胶凝材料.实验结果表明,碱激发剂为4.2%时,所制备的胶凝材料的力学性能最优,强度能够达到50 MPa;粒度和SEM分析表明,随着磷渣粉的细度提高,材料的力学性能得到进一步改善.玻璃电极法和XRD分析表明,随着体系碱性的增强,磷渣粉的活性不断增大、水化反应更充分,致使非结晶体的水化物转化为稳定的水化硅酸钙以及碱金属水化铝硅盐,从而形成力学性能优良的地聚复合胶凝材料.

基于灰关联性的硅藻土物化特性对沥青混合料性能的影响分析

郑南翔;张楠;丛卓红;王春伟

2018, 37(3): 953-960.

摘要 ( 7 )

PDF (1993KB) ( 14 )

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为了研究硅藻土物理和化学特性对沥青及沥青混合料路用性能的影响,对四种产地的硅藻土材料的SiO2含量、硅藻含量、平均粒径、比表面积及堆密度进行了测试,对四种硅藻土改性沥青及硅藻土改性沥青混合料的路用性能进行了测试,并基于灰色关联性分析了硅藻土材料特性对沥青及沥青混合料性能的影响.结果表明,不同硅藻土的物理特性和化学成分差异较大,当硅藻含量及SiO2含量越高、堆密度较小、比表面积较大时,硅藻土改性沥青混合料具有较为优异的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能;硅藻土改性沥青的抗剪强度与沥青的高温性能及沥青混合料动稳定度的相关性较好,可用于沥青及沥青混合料的高温性能的评价;为了使硅藻土改性沥青混合料具有优异的路用性能应使用SiO2含量和硅藻含量均大于80%的硅藻土.

阻燃剂表面改性对阻燃沥青性能的影响

盛燕萍;乔云雁;薛哲;陈华鑫;熊锐

2018, 37(3): 961-966.

摘要 ( 19 )

PDF (1633KB) ( 13 )

相关文章 | 计量指标

为提高阻燃剂与沥青的相容性,对阻燃剂进行表面改性并用于制备阻燃沥青.通过沥青氧指数试验、软化点试验、动态剪切流变试验、延度试验和离析试验评价阻燃剂对沥青阻燃性能、高、低温性能及储存稳定性的影响并确定最佳掺量.借助热重(TG)和扫描电镜(SEM)分析阻燃剂的表面改性机理和阻燃机理.结果表明,阻燃剂可以显著提高沥青的阻燃性能和高温性能,当掺量不超过8%,对沥青的低温性能和储存稳定性影响较小;阻燃剂可以促进沥青成炭,减少沥青燃烧时气体挥发物的逸出;表面改性会提高阻燃剂的分散性和阻燃沥青的热稳定性,改善阻燃沥青的阻燃性能和低温性能.

长英质尾矿制备透水路面砖研究

时浩;马鸿文;田力男;张少刚

2018, 37(3): 967-973.

摘要 ( 8 )

PDF (1391KB) ( 15 )

相关文章 | 计量指标

介绍了透水砖的发展前景,利用矿物聚合机理以粉煤灰和长英质尾矿为主要原料制备出一种免烧路面透水砖,同时研究了砂灰比和骨料粒径对透水砖的影响.结果表明:随着骨料粒径增大,制品的透水系数增大,劈裂抗拉强度和抗折强度减小;随着砂灰比增大,制品的透水系数增大,劈裂抗拉强度和抗折强度随之减小.并对透水砖结构模型和机理做了探讨,发现砂灰比会影响制品的有效空隙,进而影响制品的透水性能.

水胶比对混凝土性能及气孔结构的影响分析

周朋;谢松林;李强

2018, 37(3): 974-978.

摘要 ( 12 )

PDF (1391KB) ( 18 )

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通过试验,对不同水胶比下混凝土28 d龄期的抗压强度、氯离子电通量及微观方面的气孔结构和气孔特征参数进行了对比分析,研究了水胶比对混凝土宏观性能及微观孔结构的影响.结果表明:过量的自由水会在混凝土内部产生毛细孔,增大水胶比相当于变相增多了混凝土内部的孔隙数量,能够显著降低混凝土的抗压强度,但较大的水胶比又能够增强局部的水泥水化反应.对氯离子电通量而言,水胶比越大,毛细孔越多,孔含量越多,相对增大了连通孔隙的数量,氯离子电通量会呈现出增大的现象.随着水胶比的减小,孔径分布也有向小孔径方向发展的趋势.此外,抗压强度与较小孔径的孔含量及孔隙率的关联度计算结果较大,氯离子电通量与气孔间距系数的关联度计算结果较大,这说明小孔含量及孔隙率能够用来表征混凝土的抗压强度,气孔间距系数也能在一定程度上表征混凝土的耐久性.

基于DIC的BFRC受压损伤特性及本构模型研究

赵燕茹;郝松;王磊;时金娜;郭子麟

2018, 37(3): 979-984.

摘要 ( 24 )

PDF (1191KB) ( 17 )

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采用数字图像相关(DIC)技术对玄武岩纤维混凝土(BFRC)受压过程中试件表面应变场进行计算,分析了试件表面水平应变云图变化情况,得到了BFRC受压损伤演化规律;通过对水平应变场统计分析,利用应变场标准差统计指标定义损伤演化因子,得到不同纤维掺量下BFRC损伤演化曲线;同时,基于应变等效原理及损伤演化因子,推导出BFRC单轴受压损伤本构模型,通过对比试验与模型曲线,发现两者吻合较好,该模型在峰值应变之前可有效描述BFRC单轴受压下损伤演化过程;对比曲线发现玄武岩纤维可有效提高混凝土峰值应力及峰值应变,提高其变形能力,并具有延缓损伤作用.

应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能试验研究

薛维培;姚直书;孔干;解德柱;武汉

2018, 37(3): 985-989.

摘要 ( 6 )

PDF (1214KB) ( 13 )

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为研究应力-渗流耦合作用下井壁混凝土力学性能变化规律,配制出两种强度等级井壁混凝土,设计渗透压为4 MPa、6 MPa、8 MPa、10 MPa,开展三轴耦合渗透性试验.结果表明:相同围压作用下,随着渗透压增大井壁混凝土峰值强度降低、割线弹性模量减小;相同渗透压作用下,随着围压增大井壁混凝土峰值强度增大.渗透压对混凝土峰值强度有一定影响,但起主导影响的是围压.同时将井壁混凝土应力应变全过程渗透率变化情况划分为四个阶段,建立了相应的概念模型用于描述各阶段力学行为.

硅铝比对钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的影响研究

李寒旭;段锦;陶然;纪明俊;华桂义

2018, 37(3): 990-995.

摘要 ( 6 )

PDF (1943KB) ( 13 )

相关文章 | 计量指标

利用化学试剂配制不同硅铝比的模拟煤灰,探究不同硅铝比模拟灰的流动温度随灰中钙镁配比的变化规律;并借助XRD、SEM-EDX分析矿物转化过程,初探钙镁耦合作用发生机理.结果表明:随着硅铝比的增加,钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的强度先增大后减弱,且在Si/Al为1.5时最大;钙长石与镁橄榄石发生低温共熔是钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的主要原因.Si/Al为1.0和4.0时,随着模拟灰中镁钙比的增大,钙长石低温共熔体系及辉石类矿物低温共熔体系的建立,使得煤灰流动温度一直下降,未表现出耦合作用.钙镁含量相同的灰渣中,随硅铝比的增加,灰渣由片块状向团聚状、絮状转变;SEM-EDX分析结果与XRD分析结果一致.

风积沙混凝土早期自收缩变形的影响因素研究及数值模拟

李根峰;申向东;吴俊臣;高波

2018, 37(3): 996-1002.

摘要 ( 10 )

PDF (1236KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

为探讨水胶比、砂率及粉煤灰掺量变化对风积沙混凝土早期自收缩变形的影响,采用非接触式混凝土收缩变形测定方法测定不同水胶比、不同砂率、不同粉煤灰掺量下的风积沙混凝土3d内的自收缩,得到表征风积沙混凝土早期自收缩变形规律的收缩率曲线,并利用压汞法测定其微观结构.结果表明,水胶比变化对风积沙混凝土的早期自收缩变形的影响最大,砂率次之,粉煤灰最小;考虑了水胶比(砂率、粉煤灰)的影响下建立了风积沙混凝土自收缩变形规律的数值模型.

氧化钙添加剂对碳酸钠活化粉煤灰的影响及机理

燕可洲;郭彦霞;李宁静;程芳琴

2018, 37(3): 1003-1009.

摘要 ( 7 )

PDF (1172KB) ( 24 )

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碳酸钠焙烧粉煤灰是一种反应温度低、氧化铝溶出率高,且可同步实现铝、硅高效分离的活化方式,然而该活化过程中所需助剂耗量较大,成为其大规模产业化应用的瓶颈.借鉴高温(1200~1300 ℃)碱石灰烧结活化粉煤灰工艺,在中温(600~1000 ℃)条件下,采用正交实验和单因素实验方法,分别研究了氧化钙添加对碳酸钠焙烧活化粉煤灰后氧化铝溶出率的影响.结果表明,在中温条件下可通过添加一定比例的氧化钙来部分替代碳酸钠,当m(CFA:Na2CO3:CaO)=1:0.6:0.2时,即可使粉煤灰中的氧化铝溶出率达90%以上.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)进一步研究发现,氧化钙之所以可以部分替代碳酸钠,主要是由于低聚合度的硅酸钙形成所导致的.

掺入废弃混凝土颗粒的水泥复合土力学特性研究

马啸;陈四利;侯芮

2018, 37(3): 1010-1016.

摘要 ( 5 )

PDF (1505KB) ( 15 )

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为了研究水泥复合土在建筑垃圾处理中发挥的作用,设计了不同废弃混凝土颗粒掺入比,不同的水泥掺入比,制作了掺入无筛分废弃混凝土颗粒的水泥复合土试件,进行了无侧限抗压强度试验,研究了不同龄期下水泥复合土的无侧限抗压强度变化规律,运用SPSS软件建立了无侧限抗压强度的多元线性回归分析模型.试验结果表明,废弃混凝土颗粒掺量存在适宜区间,适宜区间随着水泥掺量的增加而向数轴右侧移动;加入过低掺量的废弃混凝土颗粒会降低水泥复合土的抗压强度,随着废弃混凝土颗粒掺量增加,废弃混凝土颗粒形成骨架支撑,使抗压强度上升;当掺入废弃混凝土颗粒超过适量值后,抗压强度反而降低;水泥复合土强度后期增长潜力大,在28~60 d龄期区间可维持0.14 MPa/d的高速增长.其研究成果可为水泥土拓展新的应用方向,提供有效解决废弃混凝土堆放问题的新思路和研究数据.

征稿启事

2018, 37(3): 1016.

摘要 ( 3 )

PDF (850KB) ( 12 )

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浮法玻璃下开口泡形成机理研究

唐顺祥;贺建雄;张振华;姜宏

2018, 37(3): 1017-1021.

摘要 ( 10 )

PDF (1028KB) ( 17 )

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通过对某锡槽槽底温度升高时,玻璃板下开口泡的气体分析,发现该气泡组分主要是氢气;根据气泡形成相关理论计算结合生产实际情况,研究分析表明,浮法玻璃下开口氢气泡形成的主要机理是锡槽槽底温度升高,槽底气体空间中氢气通过耐火砖贯通孔扩散溶入锡液中,形成氢的过饱和溶液,过饱和的氢再向耐火砖表面易于形成气泡的开口孔处聚集、形成气泡并长大、上浮,最终导致玻璃板下开口泡缺陷.

基于碱式硫酸镁水泥的新型泡沫混凝土的制备及性能研究

陈聪;吴成友;张慧芳;陈文海;陈远基;牛家珍;余红发

2018, 37(3): 1022-1027.

摘要 ( 25 )

PDF (1243KB) ( 22 )

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以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁为水泥主要原材料,利用化学发泡法制备了容重为100~500 kg/m3的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土(BMSCFC),研究了容重、外掺粉煤灰等对BMSCFC物理性能的影响,并且比较了相同容重下的改性氯氧镁泡沫混凝土.结果表明:随着BMSCFC 容重的增大,其体积吸水率减小、导热系数和抗压强度增大;外掺粉煤灰增强了BMSCFC抗压强度的同时降低了其保温性能,外掺粉煤灰量为轻烧氧化镁粉质量的150%时,容重为402 kg/m3,抗压强度为2.22 MPa,导热系数为0.138896 W/(m· K);与改性氯氧镁发泡混凝土相比,碱式硫酸镁发泡混凝土具有更好的抗压强度和保温性能.

水泥浆体中矿渣反应程度测试方法

丰曙霞;王培铭

2018, 37(3): 1028-1032.

摘要 ( 8 )

PDF (1783KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

分别采用选择性化学溶解法(以下简称溶解法)和背散射电子图像分析法(以下简称图像法)定量测试掺磨细矿渣粉水泥混合浆体1~360 d龄期中矿渣的反应程度,综合其他性能测试结果比较两种测试方法的准确性并探讨测试误差的形成原因.结果表明,相同硬化浆体溶解法测得矿渣反应程度值显著低于图像法,前者由于溶解不完全导致测试值低于矿渣反应程度真值,后者由于背散射电子图像中颗粒边界效应及图像处理中的过滤操作使测试值高于真值;图像法所得的矿渣反应程度与硬化体抗压强度、微观图像分析结果较溶解法有更好的一致性,说明在定量测试水泥混合浆体中矿渣反应程度方面图像法较溶解法准确性更高.

基于模拟仿真的吹制成型扑气环缺陷产生机理分析

黄明;宋刚;石宪章;刘永志;吴昕哲;赵振峰

2018, 37(3): 1033-1038.

摘要 ( 5 )

PDF (1464KB) ( 15 )

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根据吹制成型玻璃产品的特点,建立了成型过程熔体流动和模具传热的数学模型,开发出了成型模拟仿真软件GlassMolding.基于该软件,开展了初模和成模中熔体流动形态和温度分布模拟研究,揭示了扑气环缺陷产生的机理,即两段料温度差异导致不一致的膨胀所造成,料温差异则由扑气等环节引起.而在吹制成型中扑气压实环节是必不可少的,该缺陷是吹制工艺固有属性决定的,那么开展基于模拟仿真的初模设计和工艺优化来改善该缺陷,对实际生产具有重要指导意义.

气凝胶/膨胀珍珠岩的制备及其微观特征对导热性能的影响

贾冠华;刘鹏;李珠

2018, 37(3): 1039-1046.

摘要 ( 10 )

PDF (3318KB) ( 18 )

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以膨胀珍珠岩为载体,采用浸渍吸附工艺将SiO2溶胶吸附于膨胀珍珠岩孔洞中,经过凝胶、老化、后处理等工艺常压干燥制备得到气凝胶/膨胀珍珠岩(AEP).探索了AEP的制备工艺参数,采用瞬态热线法和扫描电镜对AEP的导热系数和微观结构进行了测定和表征.结果表明:在膨胀珍珠岩的孔洞中能够合成结构良好的气凝胶,两者表现出很好的化学稳定性;气凝胶的填充以及对膨胀珍珠岩孔结构的改善使得AEP的导热系数比膨胀珍珠岩降低了20%~31%;溶剂置换和表面改性等后处理工艺对气凝胶在膨胀珍珠岩孔结构中的合成以及降低AEP的导热系数具有重要作用.

渗透结晶型自修复剂及油井水泥浆体性能试验

许夏斌;郑勇;杜磊;冯茜

2018, 37(3): 1047-1052.

摘要 ( 31 )

PDF (1519KB) ( 17 )

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通过对混凝土渗透结晶防水材料的研究,发现活性组分苹果酸(CA),并对CA改性合成了适用于油井水泥的水泥基微裂缝自修复剂CT.将CT直接添加到水泥浆中,通过与其他外加剂调配,能够满足油田固井水泥浆基本性能要求.抗压强度恢复率达92.8%,渗透率修复率达94.0%.SEM显示CT能在裂缝处生成枝蔓结晶,有效修复裂缝.最后通过XRD、孔结构分析了自修复剂CT的渗透结晶修复机理.

高铝硅酸盐玻璃的复合澄清剂研究

李铭涵;赵会峰;代干;潘国治;张振华;姜宏

2018, 37(3): 1053-1058.

摘要 ( 19 )

PDF (1472KB) ( 28 )

相关文章 | 计量指标

通过高温观测系统,研究了澄清剂SnO2、CeO2和Na2SO4在高铝硅酸盐系统中的作用温度,并根据高温观测研究结果选用两组复合澄清剂进行对比,讨论了复合澄清剂对澄清效果的影响,分析了玻璃澄清过程中气泡数量和尺寸的变化规律.结果显示:三种澄清剂在高铝玻璃中的作用温度均略低于普通钠钙硅,采用SnO2和Na2SO4作为复合澄清剂时形成的梯度澄清比SnO2和CeO2组合形成的协同澄清作用更明显,澄清效果良好.

养护方式对氯氧镁水泥力学性能的影响

杨少明;佟利辉;杨红健;马秋;肖连智

2018, 37(3): 1059-1065.

摘要 ( 9 )

PDF (2818KB) ( 22 )

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通过控制水分子的传输过程设置了6种不同的养护方式,研究了不同养护方式对氯氧镁水泥(magnesium oxychloride cement,MOC)力学性能的影响.采用X射线衍射、微孔参数法和扫描电子显微镜分析了不同养护方式对MOC物相组成、孔结构及微观形貌的影响.研究表明:在不同的养护方式下MOC水泥的主要物相未发生变化.在敞开形式的养护下MOC力学性能较差;在密封形式的养护下可获得较高的力学性能.在微观形态上表现为:在敞开形式的养护下,长短不一的晶体搭接生长,结构疏松;在密封形式的养护下,MOC硬化体微观形貌呈密集交织的短棒状晶体存在,结构致密;尤其在M5方式养护下,晶体水化物有向凝胶状晶型转化的趋势.其作用机理主要为:密封养护有利于5相的形成与生长,在封闭保水的条件下,H2O分子可以充分参与518晶相的形成.

基于冻结浆料的分层实体制造法加工陶瓷坯体

张耿;郭元章;李娜;杨少斌;陈桦

2018, 37(3): 1066-1071.

摘要 ( 6 )

PDF (2053KB) ( 17 )

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提出了一种新型陶瓷增材制造方法,浆料由陶瓷粉末、有机粘结剂和去离子水构成,单层生坯的加工过程包括:铺料、冷冻和激光扫描,层层累积成型后,将冻结状态坯体置于冷冻干燥机中干燥,得到陶瓷生坯;分析了激光加工参数和浆料固含量对于激光扫描过程的影响.结果表明:采用激光扫描图形轮廓的方式,避免了激光辐照对材料内部结构的破坏;通过与冷冻干燥技术的结合,充分保留了片层状的孔隙结构;随着激光能量密度的增大,激光扫描线的宽度和激光切割的深度增大;随着浆料固含量的增加,受陶瓷颗粒对激光能量产生散射作用的影响,激光的切割深度减小.

活性复合掺合料对水泥胶砂抗侵蚀性能影响

杭美艳;路兰;高生

2018, 37(3): 1072-1076.

摘要 ( 14 )

PDF (1703KB) ( 13 )

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以防腐阻锈成分、粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,研究单掺防腐阻锈成分、双掺粉煤灰和矿渣粉以及复掺三者时对水泥胶砂抗蚀系数、电极电位的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)对不同复合掺合料水化产物和表面特征进行分析.试验结果表明:单掺FZJ的水泥胶砂,当掺量为6%时,其初始抗蚀系数比未掺的基准水泥胶砂高20%;双掺粉煤灰与矿渣粉的水泥胶砂,当两者掺量为65%时,100次循环后抗蚀系数远高于基准水泥胶砂,抗蚀效果显著;三者复掺最佳替代水泥量为71%时,56 d电极电位曲线趋向钝化,水泥胶砂的抗氯盐锈蚀效果最显著.电镜分析表明:防腐阻锈成分对粉煤灰、矿渣粉实现了碱改性,增加其二次水化活性,使三者复合掺合料的砂浆试块抗侵蚀性能随养护龄期的增长更加显著,为在氯盐、硫酸盐环境下矿物掺合料砂浆或混凝土耐久性研究提供应用技术.

锰渣制备沸石分子筛的表征及钙离子交换能力的研究

张西玲;郭松林;陈林;王献忠;曾慧慧;向芸

2018, 37(3): 1077-1082.

摘要 ( 12 )

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以粉煤灰和三种不同预处理的锰渣为原料,采用水热合成法制备了沸石分子筛.分析了锰渣预处理前后物相和活性SiO2、Al2O3溶出率的变化,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC和BET等手段对锰渣制备的MSZ-1、MSZ-2和MSZ-3产物微观形貌、结构和热稳定性进行表征,并测定了其钙离子交换能力.结果表明:采用直接煅烧法和碱煅烧法预处理后的锰渣均可作为制备分子筛的原料;MSZ-1呈棒状,为类沸石的过渡结构;MSZ-2呈立方体,为X型沸石;MSZ-3呈八面体,为八面沸石,在600 ℃以下晶体结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达391.05 mgCaCO3/g.

激发条件对脱硫石膏-矿渣体系水硬强度的影响

管宗甫

2018, 37(3): 1083-1087.

摘要 ( 8 )

PDF (1258KB) ( 15 )

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利用正交实验研究了硅酸盐水泥和其他两种矿物组分复合激发对脱硫石膏-矿渣体系强度的影响,用SEM、XRD分析了水化样品的微观结构.研究结果表明:硅酸盐水泥等多组分复合激发下,脱硫石膏-矿渣体系在水中标准条件养护,3 d抗压强度达17 MPa以上,28 d抗压强度达58 MPa以上.复合激发剂3种组分的优化组合为6:6:5,复合激发剂的用量为脱硫石膏-矿渣体系质量的17%左右.脱硫石膏-矿渣体系在复合激发条件下的水化产物主要是钙矾石和C-S-H.大量钙矾石、石膏晶体相互交叉连生,未水化石膏、矿渣颗粒所填充其间,在C-S-H凝胶的胶结下,形成了较为致密的晶胶搭配构成的微观结构.

制备因素对粉煤灰-锰渣制备沸石分子筛钙离子交换能力的影响

张西玲;郭松林;陈林;王献忠;曾慧慧;向芸

2018, 37(3): 1088-1093.

摘要 ( 5 )

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以粉煤灰和锰渣为原料,采用碱熔融-水热合成法制备沸石分子筛.研究了煅烧温度、原料组成、硅铝比、碱浓度、水热时间和温度对钙离子吸附能力的影响,并利用XRD、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段表征了产物的晶体形貌、骨架结构和热稳定性.结果表明,制备沸石分子筛的最佳工艺条件为:煅烧温度800 ℃,锰渣掺量40%,硅铝比3.5,碱浓度3 mol· L-1,水热温度90 ℃,水热时间16 h,在此条件下制备的NaX型沸石分子筛结晶度较高,700℃下骨架结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达392.58 mgCaCO3/g.

改性方法对石墨烯改性有机膨润土颗粒吸附性能的影响

邵俊;桑蓉栎;郭丰艳;杨习居

2018, 37(3): 1094-1102.

摘要 ( 3 )

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分别在微波和超声条件下,以十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和石墨烯为复合改性剂、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂、淀粉为造孔剂,制备石墨烯改性有机膨润土颗粒(OTAC-GMBG/M、OTAC-GMBG/U).运用EDS、FTIR、SEM、XRD、BET等手段,研究了不同改性方法对颗粒吸附剂内部构造变化的影响,并将其用于水中Cr(Ⅵ)的吸附.结果表明:两种改性方法所得颗粒吸附剂中石墨烯与有机膨润土复合成功,官能团中形成了酰胺键,层间距和比表面积优化明显.微波条件更利于膨润土改性,OTAC-GMBG/M的孔隙结构更完善,层间距由1.265 nm增大至2.708 nm,比表面积为51.3482 m2· g-1,吸附性能更优异.当温度为50 ℃,pH值为6,OTAC-GMBG/M投加量为1 g· 100 mL-1,吸附30 min时,对1.85 mg· L-1溶液中Cr(Ⅵ)的去除率可达96.54%.

再生骨料构成对混凝土性能的影响

成高立;李晓光

2018, 37(3): 1103-1108.

摘要 ( 6 )

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通过测试混凝土力学性能和耐久性指标,分析再生骨料构成变化对混凝土性能的影响规律.结果表明:再生砂浆块混凝土28 d前抗压强度较高,长期强度则天然骨料混凝土最高.经过100次冻融循环后,再生骨料混凝土质量损失率均低于5%.天然骨料和再生砂浆块混凝土的抗压强度损失率低于25%,而由30%砖块与70%砂浆块组成的混合骨料混凝土及再生砖块混凝土均超过了限值.各类再生骨料混凝土均可满足P10的抗渗等级要求.其中,天然骨料混凝土抗渗能力最强,其次为再生砂浆块混凝土、再生混合骨料混凝土和再生砖块混凝土;各类混凝土抗氯离子渗透能力与抗渗能力排列顺序一致.以上研究表明,再生骨料中的砖块对混凝土力学性能影响较小,但对耐久性能的负面影响较为显著.

矿物掺合料对碱式硫酸镁水泥耐硫酸盐腐蚀性能的影响

李振国;郭江涛;董文俊;吴运强;姜黎黎;王博;刘博

2018, 37(3): 1109-1113.

摘要 ( 7 )

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为了研究粉碱式硫酸镁水泥耐硫酸盐腐蚀性能,对不同材料组成的碱式硫酸镁水泥浸入水和硫酸钠溶液中各龄期抗折强度、抗压强度、质量变化及水化产物进行了分析.结果表明,在0.3 mol/L的硫酸钠溶液试验环境下,掺入粉煤灰对水泥抗折抗蚀性能改善较为显著,而掺入矿渣对水泥抗压抗蚀性能改善较为显著.掺入粉煤灰和矿渣的碱式硫酸镁水泥180 d的抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数与未掺加矿物掺和料的碱式硫酸镁水泥相比分别提高了0.61和0.15;掺入粉煤灰和矿渣的碱式硫酸镁水泥各龄期的吸水率均低于未加外掺料的碱式硫酸镁水泥的吸水率,同时粉煤灰和矿渣的掺入能有效抑制Mg(OH)2晶相的产生.

基于分形维数的饱水地质聚合物混凝土冲击毁伤效应评估

黄河;许金余;刘俊良

2018, 37(3): 1114-1118.

摘要 ( 14 )

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利用霍普金森压杆系统对饱水环境下的地聚物混凝土(GC)进行了冲击试验,在筛分试验的基础上利用分形维数对GC的冲击毁伤效应进行了评估.结果表明:地聚物混凝土干燥试件(DGC)及饱水试件(WGC)的冲击破碎产物是一种统计意义上的分形;在饱水环境下,由于试件内部水分产生的粘阻效应,WGC在相同破坏程度时承受的冲击速率更大、冲压强度更高、吸能效果也越好.GC材料的冲击压缩强度、冲击韧度与分形维数间均具有一定的正相关性,利用冲击破碎分维能较好的对建筑在冲击作用下的毁伤效应进行有效评估.

防辐射无机玻璃性能研究

郭永解;杭利军;隋宁菠;范大恩;窦海啸

2018, 37(3): 1119-1124.

摘要 ( 10 )

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核科学技术在国防、医学、工业、农业和科研等领域的应用日益广泛,各种辐射如X射线、γ射线和中子辐射对人体、环境、仪器设备等有很大的危害,并引起国际辐射防护领域的极大关注.透明防辐射玻璃是防辐射材料的重要研究方向之一,本文采用熔融浇注法制备了透明防辐射无机玻璃,对其γ射线和中子辐射的防护能力进行了表征,同时对玻璃透过率、软化点等性能进行了表征.结果显示该防辐射无机玻璃对γ射线和中子辐射具有良好的防护能力,且透过率较高,热稳定性和耐热性能好.由于该防辐射无机玻璃综合性能良好,在辐射防护领域有良好的应用前景.

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