杨磊;何廷树;盖国胜;何娟;陈畅

2018, 37(6): 1813-1817.

摘要 ( 5 )

PDF (2414KB) ( 31 )

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砂加气混凝土因其韧性较差,在生产过程中易出现缺棱掉角的现象.通过添加不同长径比和弹性模量的纤维,研究纤维掺量对砂加气混凝土抗压和抗折强度的影响,并借助X射线衍射和扫描电镜分析其微观结构,研究了纤维对砂加气混凝土增韧机理.研究结果表明:聚丙烯纤维和玻璃纤维的最佳掺量均为0.3%,砂加气混凝土的抗压强度分别提高了22.0%和27.8%,抗折强度分别提高了20.0%和26.0%.不同纤维对砂加气混凝土的水化产物含量有一定的影响,但不会生成新相.纤维对砂加气混凝土的增强增韧机理主要在于其能在基体中形成三维网络骨架,通过减缓裂纹尖端的应力集中,减缓或阻止裂纹的扩展.添加两种纤维的砂加气混凝土砌块受力时主要对纤维拔出做功,因此纤维本身的弹性模量对砂加气混凝土强度的影响较小.

弯曲荷载下喷射混凝土衬砌碳化耐久性研究

王家滨;牛荻涛

2018, 37(6): 1818-1824.

摘要 ( 9 )

PDF (2085KB) ( 18 )

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以一般大气环境长大喷射混凝土单层永久衬砌隧道为背景,开展弯曲荷载作用下喷射混凝土衬砌碳化耐久性试验.采用改进的四点弯曲法,对应力比为0、0.25、0.50和0.75的混凝土试件进行快速碳化试验,并对无荷载混凝土试件的抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度进行测试.以张誉碳化模型为基础,对其碳化系数进行修正,建立考虑应力比、受力方式、钢纤维和成型方式的喷射混凝土碳化深度预测模型.结果表明:喷射混凝土碳化深度符合Fick第一定律,碳化系数与受力方式和应力比、钢纤维及成型方式有关.喷射混凝土碳化耐久性优于模筑混凝土,钢纤维可进一步提升喷射混凝土碳化耐久性.碳化混凝土相对抗压强度和相对劈裂抗拉强度随碳化深度增大而增大,相对劈裂抗拉强度与碳化深度呈指数关系.通过将模型预测值与试验值进行对比,其平均偏差小于10%,标准差为0.07,对弯曲荷载喷射混凝土碳化深度的预测具有较好的适用性.

(K,Na) (Nb,Ta,Sb)O3粉体制备及陶瓷介电性能研究

周媛;李玉祥;蔡艳芝

2018, 37(6): 1825-1828.

摘要 ( 2 )

PDF (2882KB) ( 27 )

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Ta/Sb掺杂的K0.5Na0.5Nb0.7TaxSb0.3-xO3(KNNSTx,x＝0.06,0.09,0.12,0.15,0.18,0.21, 0.24)粉体经水热合成,Ta、Sb对粉体物相、微观结构的影响被系统研究,烧结后陶瓷的微观结构、介电性能表明:陶瓷物相均具有纯钙钛矿结构;随着Ta含量的增加陶瓷晶粒尺寸逐渐增大,x＝0.09、0.12时较小粒径颗粒均匀分布在大颗粒的空隙之间,陶瓷密度增加;样品的介电常数随着Ta含量的增加x＝0.06～0.12逐渐降低,x＝0.15～0.24逐渐增加,居里温度均在350 ℃左右,且x＝0.09、0.12时陶瓷介电损耗较小.

夏热冬冷地区不同墙体结构的保温层厚度分析

黄仁达;李丽;吴会军;张晖

2018, 37(6): 1829-1835.

摘要 ( 6 )

PDF (1457KB) ( 17 )

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选择合适的保温材料及其厚度是实现建筑节能的重要途径.针对夏热冬冷地区,建立了计算保温材料经济厚度的数学模型,分析了XPS、EPS、聚氨酯泡沫、玻璃纤维棉以及气凝胶保温材料应用在页岩空心砖、加气混凝土、钢筋混凝土三种典型基层墙体结构的经济性.结果表明聚氨酯泡沫应用在三种基层墙体的经济厚度分别为53 mm、43 mm、62 mm,经济厚度适中、投资费用低且回收期短,适应性明显好于其他常用保温材料.其次分析了气凝胶保温材料对不同基层墙体的适用性,钢筋混凝土复合墙体由于投资回收期短,经济性及适应性较好.研究结果对于复合墙体的结构设计及气凝胶保温材料的建筑节能应用具有重要意义.

土工格栅与尾矿拉拔试验及筋材拉力研究

易富;张旖旎;王世杰;张洋;马进;鲍晓宇;包旭

2018, 37(6): 1836-1840.

摘要 ( 7 )

PDF (1174KB) ( 19 )

相关文章 | 计量指标

为分析土工格栅与尾矿拉拔试验中拉力沿土工格栅的变化规律,通过试验中格栅所受到的拉力、剪应力和应变的关系,提出了影响筋-尾矿界面特性的拉力系数a,推导出拉力沿格栅的分布公式,通过试验所测的数据验证了公式的可行性.在加筋尾矿结构中,加筋材料拉拔位移不是很大时,采用该公式能够较好的预估筋材在不同位置的拉力,为土工格栅在加筋尾矿坝工程中的应用提供依据.

离子辐照条件下Ti3AlC2的损伤机理研究

刘可;凤仪;黄晓晨;张竞成;钱刚;宋炤坤

2018, 37(6): 1841-1846.

摘要 ( 12 )

PDF (2665KB) ( 16 )

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研究常温下He离子辐照对Ti3AlC2材料形貌和结构的影响并对其机理进行了分析.采用能量为70 keV,剂量为1×1017ions/cm2,位移损伤峰值为16.4 dpa的He离子注入Ti3AlC2材料;发现Ti3AlC2材料辐照损伤和He离子浓度有关,随着He离子浓度增大,辐照损伤程度越大;Ti3AlC2材料经过He离子辐照后产生会有孔洞、凸起和氦气泡产生;与此同时,Ti3AlC2结构上发生ɑ相到β相的转变,并对Ti3AlC2材料的损伤机理进行分析.

高温作用后高性能混凝土内部钢筋的锈蚀电位检测

张一帆;杜红秀

2018, 37(6): 1847-1851.

摘要 ( 5 )

PDF (1147KB) ( 28 )

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为探讨火灾高温后高性能混凝土内部钢筋的损伤情况,采用半电池电位法对经不同温度作用后掺与不掺聚丙烯纤维的C60高性能混凝土内部钢筋锈蚀电位进行检测.试验结果表明:随作用温度升高,素混凝土和掺聚丙纤维混凝土内钢筋锈蚀电位值总体相差不大,其绝对值变化规律为:20～500 ℃范围内,呈上升趋势;500～700 ℃范围内变化不大;钢筋直径和不同的冷却方式对混凝土内钢筋锈蚀电位值的绝对值影响均较小.

一种两性聚羧酸减水剂对水泥净浆及混凝土早期性能的影响

何廷树;?扪擎?杨仁和;徐一伦;李同新

2018, 37(6): 1852-1855.

摘要 ( 12 )

PDF (1168KB) ( 22 )

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通过引入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)两种小单体,并采用相对分子量较大的甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)大单体,合成了一种两性聚羧酸减水剂ZQ-3,使用红外光谱对其结构进行了确证.将该减水剂与另外三种聚羧酸减水剂进行了性能对比研究.水泥净浆实验结果表明:减水剂ZQ-3具有良好的分散性及分散性经时保持性能,对净浆的凝结时间影响不大;混凝土实验及XRD分析表明:减水剂ZQ-3能够促进水泥的早期水化,明显提高混凝土蒸养脱模强度和早期强度.

沉淀法制备的固体聚羧酸减水剂性能研究

王健康;宋爱英;李实军;陈晓明;李静

2018, 37(6): 1856-1860.

摘要 ( 5 )

PDF (1103KB) ( 22 )

相关文章 | 计量指标

采用沉淀法制备了固体聚羧酸减水剂,依据国标方法对该聚羧酸减水剂的宏观性能进行测试,采用IR、GPC分析技术对其结构进行表征,并将其性能与传统方法制备的液体聚羧酸减水剂和外购固体聚羧酸减水剂进行比较研究.结果表明:采用沉淀法制备的固体聚羧酸减水剂减水率可达28%,初始坍落度为160 mm,经时坍损小;固化过程对聚羧酸减水剂官能团、分子量及多分散系数、水泥的吸附性均无明显影响;宏观性能方面虽然对水泥的分散作用、坍落度、硬化水泥砂浆抗压强度虽略低于液体聚羧酸减水剂,但各项指标均能达到国标要求,说明沉淀法制备固体聚羧酸减水剂是一条可行的途径.

矿渣基轻质泡沫混凝土的增强研究

嵇鹰;武艳文;杨康;张军

2018, 37(6): 1861-1867.

摘要 ( 4 )

PDF (1861KB) ( 29 )

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以碱激发矿渣为主要胶凝组分,利用物理发泡技术制备了矿渣聚合物泡沫混凝土.通过XRD表征了不同基体组成对泡沫混凝土物相组成的影响;通过Image-Pro Plus表征了不同基体组成对泡沫混凝土气孔结构的影响.综合分析了不同基体组成对矿渣聚合物泡沫混凝土基体强度以及气孔结构的影响,重点研究了低密度矿渣基泡沫混凝土的强度优化.研究表明未掺加泡沫的地质聚合物基体强度作为矿渣聚合物泡沫混凝土的强度基数,而孔结构则代表了随着泡沫掺加矿渣聚合物泡沫混凝土保留其基体强度的能力,对于低密度的泡沫混凝土,提高其保留基体强度的能力为强度优化的根本出发点.基于以上理论对矿渣聚合物泡沫混凝土掺加粉煤灰进行孔结构优化,掺加水泥进行基体增强的强度分步优化,使1800 mL泡沫掺量(干密度400 kg/m3)的矿渣基泡沫混凝土强度增加103%,使其强度由1.43 MPa提高至2.91 MPa.

脱硫石膏吸附水体中重金属离子行为的研究

马义;杨晋;韩凤兰;祁利民

2018, 37(6): 1868-1876.

摘要 ( 21 )

PDF (1997KB) ( 21 )

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利用工业废弃物脱硫石膏(flue gas desulfurization gypsum,FGDG)作为吸附剂,在静态吸附条件下,从温度、pH值等方面考察了FGDG对多种重金属离子的吸附能力以及多种重金属离子共存在下的吸附过程.基于水合半径和带电量对于吸附过程的影响,初步提出一个传质模型.在多元重金属离子存在的体系中,水合半径和电荷大小对竞争吸附结果有显着影响,五种重金属离子竞争能力顺序表现为:Pb2+＞Cr3+＞Cd2+＞Mn2+＞Cu2+. Langmuir模型推测吸附模型中化学吸附主要属于单层吸附过程,Freundlich模型能够描述FGDG与重金属离子物理吸附属于多层吸附过. XRD定性分析后,FGDG与重金属离子可形成Cu-S,Cd-S,Cr-S,Mn-S,Pb-S.

颗粒级配对高掺量粉煤灰干混砂浆性能影响的研究

王霞;卓锦德;季宏伟;董阳;李俏;王珂

2018, 37(6): 1877-1880.

摘要 ( 7 )

PDF (1066KB) ( 33 )

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依据颗粒紧密堆积理论,一般采用Andreasen方程计算粉体紧密堆积用于表征粉体颗粒的级配作用.通过研究不同粒径粉煤灰对高粉煤灰掺量干混砂浆的性能影响,研究得出:颗粒太细的粉煤灰,会更加偏离原来的紧密堆积状态,不但不能充分发挥其微观填充的补强作用,反而大大降低强度.因此,使用粉煤灰与水泥复合掺配时,特别是高粉煤灰掺量,需要考虑颗粒与颗粒之间的相互补充作用,使胶凝材料的颗粒粒径分布更趋近于紧密堆积,从而提高基体材料的密实度,保持较高干混砂浆性能.

污泥灰替代粘土制备水泥熟料的试验研究

武亚磊;查少翔;张伟伟;范海宏

2018, 37(6): 1881-1886.

摘要 ( 7 )

PDF (1726KB) ( 19 )

相关文章 | 计量指标

在率值不变(IM ＝1.31,SM＝2.62,KH＝0.89)的前提下,用污泥灰替代(替代量0wt%、25wt%、50wt%、75wt%和100wt%)粘土煅烧水泥熟料.研究了水泥生料易烧性的变化;通过分析水泥熟料XRD图谱和NMR图谱;研究了水泥熟料矿相组成和含量变化;借助SEM,研究了污泥灰对水泥熟料微观结构的影响.研究表明,污泥灰的掺加不仅不会改变生料的率值,而且会降低水泥生料的易烧性,增大水泥熟料中C2S的含量,降低了C3S含量,说明污泥灰可以替代粘土用作水泥原料.

不同材料改性混凝土的性能研究及现状分析

黄华;朱亮;黄敏;王英花;丁泽琨

2018, 37(6): 1887-1896.

摘要 ( 6 )

PDF (1455KB) ( 30 )

相关文章 | 计量指标

传统水泥混凝土由于存在抗拉强度低、脆性大、凝结硬化较缓慢、干缩量大等缺点,不能够满足当前实际工程对其力学性能的要求.当前,国内外研究者通过矿物添加剂、聚合物、纤维等材料,对普通混凝土进行改性研究,提高其综合性能,并取得了显著效果.论文从以上三个方面系统总结了国内外对混凝土改性研究的成果,全面分析改性混凝土的改性机理及其对混凝土性能的影响,认为改性材料的选择与材料的经济性、试验工艺、改性效果等有关,聚合物乳液和纤维材料是目前研究最为广泛的材料;对混凝土改性应当重视提高改性材料与骨料之间的粘结力及其在混凝土中的均匀分散度;现有聚合物改性机理模型虽然在不断完善,但还不能完全解释可溶性聚合物对混凝土的改性机理;目前具有巨大前景的石墨烯、石墨烯纤维以及纳米碳纤维材料对混凝土的改性性能有待进行进一步研究.

轻骨料吸水和返水特性研究进展

苏丽;牛荻涛;罗大明

2018, 37(6): 1897-1902.

摘要 ( 8 )

PDF (1190KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

近年来,高性能混凝土在各类建筑结构中得到了越来越多的应用,但是自收缩和自重成为了高性能混凝土应用过程中的主要问题,轻骨料(LWA)自身的多孔结构使其具有较普通骨料相比特有的属性—吸返水能力.因此,将预湿轻骨料掺入到混凝土能够对起到内养护的作用,从而改善高性能混凝土自收缩.基于国内外已有的研究成果,本文综述了轻骨料内养护的作用机理和吸返水性能的试验方法.然而,轻骨料的吸水和返水特性研究较少,轻骨料的吸水和返水性能对混凝土的内养护作用仍处于探索阶段.

冲击荷载下EPS混凝土细观动态损伤分析

胡俊;任建伟;吴德义

2018, 37(6): 1903-1907.

摘要 ( 6 )

PDF (2065KB) ( 31 )

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在冲击动力学试验基础上,利用weibull分布建立随机分布的不同EPS颗粒含量的EPS混凝土模型,通过显式有限元分析软件模拟了该材料在冲击荷载下的动态冲击响应.从EPS颗粒含量、EPS颗粒-水泥基质界面、损伤度和损伤率等方面研究了EPS混凝土的动力学特性及不同颗粒含量EPS混凝土之间的差异.研究结果表明:伴随着EPS颗粒含量和EPS颗粒界面的增加,可极大地改善材料的整体变形能力,使得材料的失效类型从准脆性破坏阶段向延性破坏阶段和挤压流动破坏阶段过渡;材料失效时的终止应变可提高数倍;损伤度显著增加;材料的损伤率峰值时间缩短至一半,且损伤率峰值随EPS含量增加而呈"驼峰"状分布.

二维晶体Mxene的制备及催化领域的应用研究进展

郑会奇;陈晋;李延军

2018, 37(6): 1908-1913.

摘要 ( 14 )

PDF (1328KB) ( 31 )

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二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度上自由运动的材料,由于其独特而优异的物理化学性质,很快成为近年来的研究热点.二维晶体MXene材料具有良好的导热导电性、高热稳定性和抗氧化性,在催化领域显示出巨大的潜能可用于降解污染物、水解制氢、以及还原二氧化碳.介绍了MXene的结构及化学液相刻蚀、高温分解和气相刻蚀的制备方法,综述了MXene在催化领域的应用研究进展,展望了MXene在催化领域的应用前景和未来的研究方向.

复杂多脉型萤石矿的选矿技术进展与展望

张谦;文书明;丰奇成;刘建

2018, 37(6): 1914-1919.

摘要 ( 6 )

PDF (988KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

萤石作为一种不可再生资源,是重要的非金属矿物,是生产氟工业产品的主要原料,被广泛应用于冶金、化工、建材、轻工、光学、雕刻和国防等领域.随着萤石的应用领域不断拓宽,对萤石的需求量也不断增加,因此,萤石矿的开发和利用愈来愈受到重视.对石英型萤石、方解石型萤石、重晶石型萤石和硫化矿型萤石的选矿方法及采用的药剂制度进行了综述,同时提出采用自动控制精准加药控制药剂的组合与用量,提高药剂的选择性;采用浮选柱精选减少精选次数,简化精选流程;采用选矿与化学处理相结合的方法降低精矿中的杂质含量,提高精矿质量等是提高萤石矿资源回收效率的有效手段,指出了萤石矿选矿今后的研究方向和发展趋势.

压裂用支撑剂应用现状和研究进展

李小刚;廖梓佳;杨兆中;朱利勇;唐方璇

2018, 37(6): 1920-1923.

摘要 ( 27 )

PDF (967KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

水力压裂是石油、天然气开采中应用较广的一门技术,支撑剂是压裂施工的一种关键材料.支撑剂由压裂液带入到地下裂缝中并直接影响着压裂效果.目前市面上使用的支撑剂主要是石英砂、陶粒、树脂覆膜支撑剂,随着支撑剂技术的日臻成熟,许多新的支撑剂也被研发出来.简要地总结了现在的支撑剂的优缺点,主要介绍了三种新型支撑剂,包括低密度支撑剂、表面改性支撑剂和液体支撑剂等,讨论了发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业具有一定的指导意义..

聚硅酸铝铁絮凝剂研究进展

任园园;陈富金;李国斌;苏毅

2018, 37(6): 1924-1928.

摘要 ( 5 )

PDF (991KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

聚硅酸铝铁作为絮凝剂应用于污水处理,因其优越的絮凝能力及宽泛的使用条件,已被广泛关注.聚硅酸铝铁在污水浊度、色度以及COD的去除方面,具有非常好的应用前景.主要从聚硅酸铝铁絮凝剂制备方法、絮凝机理及絮凝处理效果进行阐述.制备的重要方式包括:复合法、共聚法、酸溶液中和法.絮凝的机理包含压缩双电层理论、吸附电中和、吸附架桥和网捕作用,在絮凝进程中多种作用协同发挥,聚硅酸铝铁具有优于其他絮凝剂的水处理能力.影响其絮凝能力的主要因素有Al/Fe/Si摩尔比、絮凝剂投加量和处理絮凝剂pH值等.最后简述了当前研究存在的困难及对聚硅酸铝铁絮凝剂今后的发展前景及方向进行了展望.

化学气相沉积六方氮化硼涂层的制备及应用

高世涛;李斌;李端;张长瑞;刘荣军;王思青

2018, 37(6): 1929-1935.

摘要 ( 28 )

PDF (1025KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

六方氮化硼(h-BN)涂层是一种性能优异的功能陶瓷材料,介绍了化学气相沉积( CVD)六方氮化硼涂层的制备工艺,综述了h-BN涂层的优异性能和应用现状,并对其研究发展趋势进行了展望.认为先驱体性能存在缺陷、沉积机理复杂、工艺可控性差、生产成本高是目前CVD制备h-BN涂层存在的主要工艺问题,指出今后还需在新型先驱体的研发和使用、沉积机理的深入探究、工艺优化和放大等方面开展深入研究,以实现h-BN涂层的大规模工业化生产和应用.

基于多重因素的再生粗骨料混凝土用水量预测公式

郭远新;李秋义;苏敦磊;高嵩;岳公冰

2018, 37(6): 1936-1940.

摘要 ( 3 )

PDF (1541KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

为了保证再生混凝土适宜的施工性能,探寻再生粗骨料的掺加对再生混凝土用水量的影响规律,采用3种不同品质的再生粗骨料分别以不同的取代率制备再生混凝土,系统研究再生粗骨料的品质和取代率对再生粗骨料混凝土绝对用水量的影响,以普通混凝土的绝对用水量为基准,首次提出基于骨料品质和取代率的再生粗骨料混凝土绝对用水量预测公式,并基于本试验数据进行预测公式计算误差比较.结果表明:再生粗骨料混凝土绝对用水量与取代率之间表现出较好的线性关系,随着再生粗骨料品质的提升其绝对用水量显著减少.依据本试验数据再生粗骨料混凝土绝对用水量预测公式最大计算误差仅为-1.97%,具有较高的精确度和较好的适用性.

粉煤灰陶瓷墙地砖的制备工艺及性能研究

张帆;牛欢欢;李稳;范冰冰;张锐

2018, 37(6): 1941-1945.

摘要 ( 7 )

PDF (2615KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

以固体废弃物粉煤灰与K2CO3为主要原料,通过预烧处理得到活化的粉煤灰原料,分别在850 ℃、875 ℃、900℃、925℃、950℃度进行常压烧结,制备得到粉煤灰陶瓷墙地砖材料.利用XRD、SEM分别对其物相组成与微观结构进行测试,结合烧成样品的吸水率、体积密度、显微硬度随温度的变化规律,分析了烧结工艺对粉煤灰陶瓷墙地砖性能的影响.研究结果表明:随着烧结温度的升高,样品中液相含量明显增加,在液相流动的作用下,坯体内部的气孔逐渐被填充,固相颗粒被粘结在一起形成连续的整体,从而形成致密的瓷体结构,当烧结温度为925 ℃时,样品的吸水率达到最小值:0.07%,维氏硬度达到最大值:5.9 GPa.而保温时间的增加,液相流动与物质迁移更充分,导致KAlSiO4晶粒尺寸增加,轮廓清晰,但并未对物相及其力学性能产生明显影响.

玄武岩纤维掺量对混凝土耐硫酸盐腐蚀性和抗渗性的影响

张兰芳;王道峰

2018, 37(6): 1946-1950.

摘要 ( 8 )

PDF (1283KB) ( 43 )

相关文章 | 计量指标

通过测试玄武岩纤维混凝土受硫酸盐侵蚀后的抗压、抗拉强度腐蚀系数、质量变化率和体积膨胀率,研究不同掺量玄武岩纤维对混凝土耐硫酸盐侵蚀性影响.同时,对不同掺量玄武岩纤维混凝土的抗渗性和孔结构进行了研究.结果表明,掺入0.1%～0.5%的玄武岩纤维后,能使混凝土中的总孔体积减少,有害、多害孔减少,孔结构得到改善,混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗渗性都有不同程度的提高,且当玄武岩纤维掺量为0.3%时,混凝土耐硫酸盐腐蚀性能和抗渗性最好.

基于圆柱形芯样的沥青路面现场抗车辙性能评价标准

张苛;张争奇;罗要飞

2018, 37(6): 1951-1959.

摘要 ( 5 )

PDF (1273KB) ( 21 )

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为评价沥青路面的现场抗车辙性能是否合格,需要建立沥青路面现场抗车辙性能评价标准.首先,在实验室内成型板式试件和旋转压实试件进行车辙试验,建立两类试件动稳定度的换算公式.其次,在路面施工现场取料成型板式试件,并在相应位置钻取圆柱形芯样开展车辙试验,修正两类试件动稳定度的换算公式.再次,通过不同厚度芯样试件的车辙试验对换算公式进行厚度修正.最后,结合中国现有规范对板式试件动稳定度的技术要求,建立基于圆柱形芯样的沥青路面抗车辙性能评价标准.研究表明:改性沥青路面芯样的厚度为4 cm、5 cm、6 cm时,70 ℃的动稳定度应不小于2800 次/mm、2400 次/mm、2250 次/mm;基质沥青路面芯样的厚度为5 cm、6 cm时, 60 ℃的动稳定度应不小于3450 次/mm、3200 次/mm.

基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

陈晋栋;王武祥;张磊蕾;廖礼平;王爱军

2018, 37(6): 1960-1965.

摘要 ( 9 )

PDF (1420KB) ( 22 )

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基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法.该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量.对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响.

己二酸对掺石灰石粉水泥浆性能的影响

伍勇华;张路路;陈畅;张凯峰;贾林;程浩;于浩

2018, 37(6): 1966-1969.

摘要 ( 7 )

PDF (1672KB) ( 19 )

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为探究掺加石灰石粉的水泥浆中加入己二酸的作用效果,对添加己二酸的掺石灰石粉水泥浆体流动性、强度、水化热及化学结合水的影响规律进行了研究.利用X射线衍射和扫描电镜技术手段对其机理进行分析.结果表明:己二酸的加入提高了掺石灰石粉水泥浆体的流动度、3 d强度、早期水化温升值和早期水化结合水量,掺入己二酸在3d时生成更多的水化碳铝酸钙,水化产物结构更加致密.

利用提钒尾渣制备烧结广场砖实验研究

李亮

2018, 37(6): 1970-1973.

摘要 ( 6 )

PDF (1087KB) ( 25 )

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以提钒尾渣为主要原料,采用半干法成型方法制备烧结广场砖,通过添加广西白泥、硅铁灰、粉煤灰和A12O3粉可以优化提钒尾渣烧结广场砖的物理指标,提高烧结广场砖的性能.通过条件试验较系统研究了广西白泥配入量、粉煤灰、硅铁灰和A12O3粉配入量对烧结广场砖常温耐压强度和吸水率的影响.条件试验表明:广西白泥配入量为20%左右较适宜、硅铁灰配入量控制在5%以内较适宜、粉煤灰配入量控制在6%以内较适宜、Al2O3粉添加量控制在8%以内较适宜.制得提钒尾渣广场砖的常温耐压强度达到28 MPa以上,吸水率可以降低到10%左右.

纤维增强微膨胀湿接缝混凝土的性能研究

杨晓明;王爱国;刘开伟;经验;孙道胜

2018, 37(6): 1974-1978.

摘要 ( 11 )

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研究了钢纤维、新型镁质膨胀剂(MEA)及其复合对湿接缝混凝土性能的影响.采用体视显微镜观察混凝土中钢纤维与基体之间的界面结构,利用压汞法测定混凝土中砂浆的孔结构.结果表明:MEA的掺入有利于补偿混凝土的收缩.随着钢纤维掺量的增加,膨胀混凝土的膨胀率呈下降趋势.钢纤维与MEA复合能有效改善混凝土的体积变形.钢纤维与MEA复合协同效应改善了混凝土的微结构,提高了基体及钢纤维与基体之间的密实程度,增加了基体对钢纤维的握裹力,更有利于改善湿接缝混凝土的力学性能和渗透性能.

冻融循环对混凝土酸雨侵蚀损伤进程的影响

王凯;肖勇;林静;任亮

2018, 37(6): 1979-1982.

摘要 ( 2 )

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基于混凝土相对表面弹性模量和相对动弹性模量损伤退化曲线的测定,研究了冻融循环对混凝土酸雨侵蚀损伤进程的影响.结果表明:冻融循环使得混凝土在酸雨腐蚀初期的性能上升阶段缩短,提前进入损伤下降阶段,同时使得酸雨对混凝土的损伤速率增大,且随着冻融循环次数和酸雨酸度的增大而不断增大.微观测试分析表明冻融循环加快酸雨对混凝土的损伤进程主要是源于冻融循环引发的冻胀应力可加快混凝土表面腐蚀产物的脱落以及内部新裂缝的产生,并促使已有微裂缝扩展以至贯通,从而为酸雨侵蚀介质的进一步侵入提供快速通道.

预湿水泥浆颗粒内养护材料对混凝土早期自收缩及抗压强度的影响

王宇轩;陈佩圆;徐颖;沈朋辉;张东磊;施宇航

2018, 37(6): 1983-1988.

摘要 ( 9 )

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制备不同粒径和水灰比的水泥浆颗粒作为低水灰比混凝土内养护材料.以最佳内养护水灰比原则,设计了使用三种水灰比分别为0.6、0.7和0.8的同粒径水泥浆颗粒等体积取代砂子的混凝土.研究了不同水灰比水泥浆颗粒对混凝土早期自收缩、抗压强度和内部微结构的影响.结果表明:颗粒吸水率与其水灰比正相关、与其粒径负相关;预湿水泥浆颗粒可显著降低混凝土早期的自收缩,颗粒水灰比越大,自收缩降低效果越明显;但是掺入水泥浆颗粒也会降低混凝土的抗压强度,颗粒水灰比越高抗压强度降低越多,应用中应优化选择预湿颗粒的水灰比;水泥浆颗粒作为高性能混凝土内养护材料,可改善微观界面的孔隙结构,提高界面的密实性,减少混凝土早期的收缩和开裂.

基于空气耦合超声波的非金属陶瓷材料检测研究

谢济励;高俊国

2018, 37(6): 1989-1994.

摘要 ( 5 )

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针对非金属陶瓷材料的空气耦合超声波检测问题,建立空气耦合超声波经空气入射非金属陶瓷材料的数学模型及非金属陶瓷材料的空气耦合超声波检测有限元模型,通过matlab软件和ANSYS有限元软件联合仿真得到了非金属陶瓷材料的空气耦合超声波检测的频散曲线和各节点的接收信号,研究了空气耦合超声波在非金属陶瓷材料中的传播特性.结果表明,当频厚积小于2 MHz· mm,空气耦合超声波在非金属陶瓷材料氮化硅材料中存在A0,S0,SH0三种模态;当频厚积大于2 MHz· mm时,材料中存在较多的模态.随着声波传播距离越远,所接收到的A0模态和S0模态的信号幅值越小,且A0模态较S0模态幅值大,因此宜激发A0模态的空气耦合超声波检测和评价非金属陶瓷材料.

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

蔡润泽;满都拉;陈思晗

2018, 37(6): 1995-2001.

摘要 ( 5 )

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研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.

碱激发剂浓度及模数对碱矿渣胶凝材料抗压性能及水化产物的影响研究

马倩敏;黄丽萍;牛治亮;郭荣鑫;颜峰;林志伟;杜海云

2018, 37(6): 2002-2007.

摘要 ( 113 )

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采用水玻璃(复掺氢氧化钠调整模数)激发粒化高炉矿渣活性制备碱矿渣净浆试样.采用抗压强度测试、X-射线衍射(XRD)、综合热分析(TG-DSC)等技术手段研究了激发剂碱浓度(4%、6%、8%)及模数(0.75、1.00、1.50、2.00)对碱矿渣胶凝材料抗压性能及水化产物的影响.研究结果表明:激发剂模数较低时(0.75和1.00),碱矿渣胶凝材料抗压强度随着碱浓度的增加而呈下降趋势;激发剂模数较高时(1.50和2.00),试件强度在碱浓度为6%时达到最大值.在相同碱浓度下,激发剂模数为1.50时试件抗压强度值最大.碱矿渣胶凝材料主要水化产物为C-S-H凝胶,同时伴有C-A-S-H凝胶生成.另外观测到少量斜方钙沸石(CaAl2Si2O8· 4H2O)的生成.在部分配合比中还观测到水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3· 4H2O)的存在.碱浓度较高的碱矿渣胶凝材料中生成了较多的C-S-H水化产物.激发剂模数较高时(1.50和2.00),更有利于碱矿渣中C-S-H水化产物的生成.碱浓度/模数较低时, C-S-H产物结晶度有所提高.相较于C-S-H凝胶结晶度,其生成量对碱矿渣胶凝材料抗压强度的影响更为显著.

不同含水率纯尾砂胶结充填体强度及损伤模型分析

聂亚林;王晓军;黄广黎;李士超;冯萧;曹世荣

2018, 37(6): 2008-2013.

摘要 ( 3 )

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以某金属矿山尾砂、水泥制备成的纯尾砂胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统、传感器采集系统,通过单轴压缩方式进行不同含水率充填体试样变形破坏过程强度试验.试验结果表明:完全干燥状态的试样强度最大,不同含水率对充填体的强度具有明显影响,含水率越高,单轴抗压强度越低.在弹性阶段,水对充填体试样的弹性模量有很大的影响,干燥状态脆性较大,曲线斜率较大,而含水后出现明显软化;水的作用降低了粒间的黏聚力和摩擦力;单轴抗压强度与含水率的定量关系呈多项式下降.不同含水率充填体具有不同损伤特性,水对干燥充填体损伤发展有抑制作用,但含水充填体含水率的增加会促进损伤发展.

混凝土拱形试件双K断裂参数试验研究

丁绍强;卿龙邦;曹国瑞

2018, 37(6): 2014-2018.

摘要 ( 2 )

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通过混凝土拱形三点弯曲梁断裂试验,根据实测断裂全过程曲线研究了双K断裂参数,并分析了不同缝高比对双K断裂参数的影响;基于数字图像相关(DIC)方法,获得了裂缝扩展方向的全场变形信息,进一步研究了裂缝扩展的损伤断裂演化过程.结果表明,Pini/Pmax值在0.60～0.85之间;初始缝高比对双K断裂参数影响较小,双K断裂参数可描述拱形试件的断裂特性;与峰值荷载前荷载阶段相比,峰值荷载后裂缝扩展速度显著提高.

富里酸环境下粉煤灰水泥土的腐蚀性试验研究

曹净;孙成蛟;高越;白舒霆

2018, 37(6): 2019-2024.

摘要 ( 20 )

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研究水泥土在腐蚀环境中的耐久性问题对建筑结构的安全性具有重要意义,粉煤灰作为土木工程材料的重要外加剂,可降低水泥的使用量并可改善水泥土搅拌时的和易性,在实际工程中被广泛使用.为研究掺入粉煤灰的水泥土在泥炭(质)土环境中的腐蚀性问题,针对昆明地区泥炭(质)土环境,通过室内试验模拟其腐蚀环境,将纯水泥土和掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中浸泡,通过浸泡过程中两组试样的表观变化、耗酸量和腐蚀软化深度的对比,研究纯水泥土与掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中的腐蚀变化状况.分析结果得出掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中劣化更为严重,考虑到建筑结构的长期安全性,在泥炭(质)土环境中的水泥土构筑物不宜掺入粉煤灰.

塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子渗透性试验研究

牛建刚;王潇鹏

2018, 37(6): 2025-2029.

摘要 ( 4 )

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采用快速氯离子迁移系数法(RCM)对塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子渗透性进行研究,主要考察了塑钢纤维掺量、陶粒类型和陶粒预湿时间三个影响因素对氯离子掺透性的影响.研究结果表明,塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子扩散系数随纤维掺量的增大而减小,且掺量为9 kg/m3时,氯离子扩散系数值最小;相较于粉煤灰陶粒,页岩陶粒制备的塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子扩散系数更低;陶粒预湿时间对塑钢纤维轻骨料混凝土的氯离子扩散系数影响不大,但未掺纤维的轻骨料混凝土氯离子扩散系数随陶粒预湿时间的增加而增大.

钒酸盐玻璃陶瓷封接材料的制备及应用

李明月;田知允;邵晶;张洪波;邹翔宇;苏春辉

2018, 37(6): 2030-2034.

摘要 ( 3 )

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采取熔融-晶化法制备了主晶相为Ba3(VO4)2的玻璃陶瓷,研究了热处理制度对玻璃陶瓷样品析晶情况、热学及力学性质的影响.结果表明:在最佳热处理条件晶化540 ℃,保温2 h下,玻璃陶瓷的转变温度Tg、软化温度Tf、热膨胀系数及硬度均优于基质玻璃,且热膨胀系数为17.81 ×10 -6℃-1与金属铜的热膨胀系数值( 17.7 × 10-6℃-1)临近,能够与之直接封接,将有毒的含铅封接材料取而代之.

固井水泥环微裂纹自修复微胶囊的制备与性能研究

张春梅;程小伟;杨永胜;郭小阳;陈祖伟

2018, 37(6): 2035-2041.

摘要 ( 5 )

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采用原位聚合法合成了一种新型油井水泥石微裂纹自修复微胶囊(以环氧树脂为囊芯、脲醛树脂为囊壁).并使用激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和差热-热重分析仪(TG/DTA)等方法分别对微胶囊的粒径分布、表面形貌、化学构成和热稳定性等进行了研究.将微胶囊加入水泥浆体后,通过测试油井水泥石损伤前后的抗压强度值和强度回复率评价了微胶囊的自修复效果.研究结果表明:实验所制备微胶囊的平均粒径约为36.08 μm,表面较为粗糙,具有良好的热稳定性.此外,微胶囊的加入在提高水泥石(回复后)抗压强度值的同时,能将水泥石的抗压强度回复率η提高2～3倍,且微胶囊的加量为1.5wt%时,水泥石试样具有最优异的力学性能.

大温差戈壁地区高速铁路无砟轨道混凝土开裂研究

胡锐鹏;张戎令;王朦诗;郭海贞;李华;娄许煜

2018, 37(6): 2042-2047.

摘要 ( 7 )

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针对兰新二线无砟轨道修建后道床板混凝土出现的早期开裂等耐久性问题,在室内进行1:1足尺模型试验,利用人工气候模拟箱模拟西北地区的大温差恶劣环境,从早期水化热温度场的分布及变化规律以及变形等方面研究无砟轨道道床板混凝土开裂机理,建立道床板混凝土水化温度场与西北地区大气温度环境的关系;同时,通过有限元软件模拟计算水化热温度场,计算结果与室内试验结果进行对比.研究结果表明:大温差恶劣环境是导致道床板开裂的主要原因,道床板温度场与环境温度呈周期变化,越靠近道床板表面温度梯度越大,越容易产生裂缝.

桥梁伸缩缝超高性能混凝土关键性能的研究与应用

任亮;梁明元;王凯;何瑜;赵国刚

2018, 37(6): 2048-2052.

摘要 ( 21 )

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相关文章 | 计量指标

基于不同纤维混杂效应设计原理,利用PVA纤维或聚丙烯纤维与钢纤维二元混杂优化,制备了一种常温养护桥梁伸缩缝超高性能混凝土(UHPC),并探讨了其在实际工程中的应用.研究结果表明,采用这种方法所制备的混杂纤维增强UHPC不仅具有较高的强度且抗裂性好.当用掺量为20 kg/m的聚丙烯纤维与钢纤维混杂时,UHPC常温养护2 d时的抗折强度和抗压强度可分别达到13.6 MPa和40.9 MPa,28 d时可分别达到51.3 MPa和138.5 MPa,且无明显的收缩开裂现象.工程实践表明,利用该混杂纤维增强UHPC对桥梁伸缩缝混凝土的病害进行整治时,不仅可以达到技术性能使用要求,而且可实现快速恢复交通,具有广阔的推广应用前景.

容量法测定石膏中三氧化硫的研究

牛改玲

2018, 37(6): 2053-2056.

摘要 ( 35 )

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重量法是测定石膏中三氧化硫(SO3)的经典法,准确度高,适应范围广,但其效率低下,不适用于大量检测任务及现场检测.为此,本实验用过量的氯化钡溶液沉淀硫酸根离子,然后用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)标液快速滴定溶液中剩余的氯化钡溶液,间接得出了SO3的含量.通过与重量法测试结果对比表明,EDTA容量法测定结果绝对误差小于1%,相对误差可保持在0.5%以下.此操作方法可提高石膏中SO3的测定速度,且不受其他因素干扰,简便可靠,是较理想的测定方法.

绿色氧化剂K2FeO4对瓜尔胶的降解实验研究

韩洪晶;杨元林;王宝辉

2018, 37(6): 2057-2061.

摘要 ( 9 )

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相关文章 | 计量指标

瓜尔胶在油田压裂液中作为稠化剂被广泛使用,作业后的压裂返排液中瓜尔胶难以自然降解,对环境造成严重危害;探索绿色高效处理油田压裂返排液的方法成为研究的热点和难点.本实验以K2FeO4为绿色高效氧化剂,对模拟压裂返排液(质量浓度为0.3‰瓜尔胶溶液)进行了降解实验研究,结果表明,当K2FeO4用量为0.5 g/L,反应温度30 ℃,反应pH值为12.0时,溶液降黏率最大可达89.27%,COD去除率为36.27%,且氧化剂反应为三价铁离子,绿色无污染.

C30西昌全高钛重矿渣骨料混凝土性能试验研究

钱波;胡建春;戚明强;郑发平;赵杰

2018, 37(6): 2062-2066.

摘要 ( 9 )

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为研究西昌高钛重矿渣骨料配制工业与民用建筑工程泵送混凝土的可行性,针对天然砂石骨料和全高钛重矿渣骨料,结合相关规范,分别进行C30混凝土配合比设计,通过对比试验研究了混凝土拌合性能、力学性能和耐久性能.研究表明对西昌高钛重矿渣骨料进行12 h的饱水预湿机制,可以显著提高混凝土的性能;西昌高钛重矿渣骨料可以替代天然骨料配制泵送混凝土,其拌合性能、力学性能、耐久性能和结构性能,符合相关规范的要求.

功率半导体器件击穿特性及结终端结构参数研究

徐建丽;夏婷婷

2018, 37(6): 2067-2072.

摘要 ( 18 )

PDF (1599KB) ( 32 )

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根据功率半导体器件(如BJT、VDMOSFET等)的结终端结构特点,利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统的分析了结终端高浓度扩散区结深及三种不同结终端保护结构(结终端延伸结构、浮空场限环结构及结终端刻蚀结构)参数对器件击穿特性的影响.仿真结果表明:对于终端高浓度扩散区,当表面浓度一定时,随着扩散区结深的增大,器件击穿电压呈现出先增大后减小的变化特点. PN结终端柱面结边缘区域的电场局部集中是导致器件击穿电压降低的主要因素.对于三种不同的结终端保护结构,均可有效地降低柱面结边缘电场强度,显著地改善器件的反向击穿特性.对比三种结终端保护结构,结边缘刻蚀结构对器件击穿特性的改善效果较好.

白炭黑载锌无机抗菌剂制备与性能研究

陈颖;丁浩;孙思佳

2018, 37(6): 2073-2078.

摘要 ( 6 )

PDF (1848KB) ( 31 )

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以白炭黑(无定型SiO2)为载体,采用水浴加热搅拌法,通过白炭黑负载Zn2+制备抗菌剂前驱体和前驱体焙烧固化制备了白炭黑载锌无机抗菌剂,并将其在涂料中添加制备了抗菌涂料.对Zn2+浓度、白炭黑固含量、混合液pH值、焙烧温度、焙烧时间等抗菌剂制备条件进行了试验考察和优化,对白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料性能进行了测试表征.结果表明,白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料均具有良好的抑菌性,其中,白炭黑载锌无机抗菌剂最小抑菌浓度为:对大肠杆菌19 mg/mL,对金黄色葡萄球菌6 mg/mL;添加8wt%白炭黑载锌无机抗菌剂涂料抗菌率为:对大肠杆菌90.48%,对金黄色葡萄球菌98.77%.

燧石粉对ASR膨胀性抑制作用的研究

白光;张辉;杨飞;吴建华

2018, 37(6): 2079-2082.

摘要 ( 5 )

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当存在碱硅酸反应风险时,如何抑制混凝土的膨胀破坏是很重要的.本文探讨将磨细碱活性骨料作为混凝土掺合料,研究其对ASR膨胀性的抑制作用.文中对比燧石粉不同比表面积和不同掺量的胶砂试件,采用快速砂浆棒法测定其在各龄期膨胀率,并结合扫描电子显微镜( SEM)和能谱分析( EDS),研究磨细燧石粉对于ASR (Alkali-Silica Reaction, ASR)膨胀性的影响.结果表明:通过掺加一定比表面积和掺量燧石粉可以有效地抑制胶砂试件因ASR产生的膨胀;SEM和EDS分析显示掺入一定比表面积和适量的燧石粉后,燧石骨料周围碱硅酸凝胶产量减少,说明燧石粉的掺入可以有效减少活性骨料表面发生ASR;同时水化硅酸钙的钙硅比亦有所降低,提升水化硅酸钙的固碱能力,进一步有效抑制ASR.本研究结果能为使用潜在碱活性骨料时,抑制其ASR反应措施提供一定的参考.

水泥用量对混凝土性能影响的试验研究

肖巍;丁成平;谢旭剑

2018, 37(6): 2083-2087.

摘要 ( 10 )

PDF (1062KB) ( 32 )

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为探究水泥用量对混凝土性能的影响规律,在相同水胶比下,设计采用基准水泥用量为250 kg/m3,以50 kg/m3递增的5组不同水泥用量,对混凝土强度、变形性能、抗冻性及抗化学侵蚀性能的影响试验.研究表明:水胶比相同的情况下,混凝土抗冻性能、抗化学侵蚀性能先随水泥用量的增加而提高,但在水泥用量大于350 kg/m3后,反而有所下降;水泥用量在350 kg/m3左右时对混凝土强度、变形性能、抗冻性、抗化学侵蚀性能性价比最高.

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