薛刚;张悦

2019, 38(1): 1-6.

摘要 ( 38 )

PDF (5275KB) ( 46 )

相关文章 | 计量指标

在混凝土中掺入橡胶粉制成橡胶混凝土,既可对废旧轮胎进行高附加值利用,又可提高混凝土的抗裂、耐磨、抗滑、减振、降噪等多方面路用性能.为研究冻融循环作用后橡胶混凝土与钢筋的锚固性能,采用钢筋开槽内贴应变片的方法,快速冻融后做中心拉拔试验,研究了冻融循环次数以及橡胶掺量对橡胶混凝土与钢筋锚固性能的影响.试验结果表明:掺入5％、10％的橡胶粉,有利于冻融循环作用后钢筋与混凝土间的锚固性能;未经冻融循环的橡胶混凝土试件与橡胶粉掺量为0％的试件相比,橡胶掺量为15％的混凝土试件极限粘结强度下降56％,而橡胶掺量为5％、10％的试件极限粘结强度几乎没有下降;冻融循环至125次,橡胶掺量为5％、10％、15％的混凝土试件粘结强度分别下降60％、58％、50％,与未掺橡胶混凝土粘结强度相比下降幅度减小了约8％.

基于可靠指标的混凝土箱梁桥氯离子扩散效应分析与寿命预测

马俊军;蔺鹏臻

2019, 38(1): 7-13.

摘要 ( 28 )

PDF (1564KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

为了准确模拟和分析氯离子在混凝土中扩散的随机效应,从概率论的角度出发,在Fick第二定律的基础上,建立了考虑氯离子随机扩散效应的元胞自动机模型.同时结合结构可靠度设计理论,基于结构可靠指标,提出了一种能够预测结构耐久性使用寿命的预测方法.以某单箱双室系杆拱桥为例,对氯离子的侵蚀过程进行了模拟,并对结构耐久性使用寿命进行了预测.研究结果表明:建立的氯离子随机扩散模型可以有效模拟氯离子在扩散过程中的随机性和不确定性,能够反映工程中氯离子的实际侵蚀过程;对具有复杂截面形式的混凝土箱梁而言,为了能够获得准确的计算结果,在进行氯离子扩散效应分析时应充分考虑截面的几何特征;预测结果表明,该结构服役45年左右时将达到结构耐久性极限设计状态.

水胶比对掺粉煤灰超高性能混凝土施工与力学性能影响

李传习;聂洁;潘仁胜;石家宽;曾宇环

2019, 38(1): 14-21.

摘要 ( 35 )

PDF (4957KB) ( 51 )

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使用粉煤灰代替部分水泥有利于减少资源消耗,降低超高性能混凝土(UHPC)造价.同时,水胶比对掺粉煤灰UHPC的施工性能和力学性能具有重要影响.为此,将水胶比设定为唯一变量,研究水胶比对UHPC施工与力学性能的影响规律.开展了水胶比为0.16～0.25UHPC的扩展度、抗压强度和弯曲韧性试验,得到了UHPC充分湿拌时间、静停一段时间后的扩展度、抗压、抗折强度和弯曲应力-挠度曲线;对抗压、抗折强度结果进行了变异性分析;基于应力-挠度曲线,并结合CECS 13:2009和Nemkumar法计算了UHPC弯曲韧性指标.试验结果显示:UHPC充分湿拌时间为6 min;UHPC扩展度随水胶比增大基本呈线性增长,且水胶比每增加0.01,UHPC扩展度平均增幅65 mm;当静停4 h,水胶比分别为0.16、0.2、0.25时,UHPC扩展度损失分别为70 mm、65 mm和50 mm,损失率为21.5％、10.4％和5.5％;UHPC抗压、抗折强度皆随水胶比的增大而减小,两者的变异性无明显规律,但总体而言随着水胶比的增大,两者的变异系数存在减小的趋势,且后者的变异系数大于前者;UHPC的弯曲韧性性能随水胶比的增大而上下波动,并在水胶比为0.19时达到最优.

利用Python研究缓凝剂对磷建筑石膏性能的影响

王思骅;赵志曼;马倩敏;全思臣;李丹;吴磊;张毅

2019, 38(1): 22-26.

摘要 ( 18 )

PDF (1557KB) ( 47 )

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主要研究了多聚磷酸钠、骨胶、聚乙烯醇三种缓凝剂分别对磷建筑石膏在凝结时间、抗压强度、抗折强度的影响.通过Python软件进行数据整合,利用Linear regression进行强度预测,对磷建筑石膏的抗压强度、抗折强度的模拟值与试验值对比,并验证Linear regression的合理性.结果表明:三种缓凝剂都会对磷建筑石膏的性能产生一定的影响,骨胶缓凝剂是最佳缓凝剂.

管道式分解炉中褐煤燃烧耦合CaCO3分解的数值模拟

杨煜;任晨洋;刘运;考宏涛

2019, 38(1): 27-32.

摘要 ( 20 )

PDF (3253KB) ( 46 )

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以某水泥厂管道式分解炉为研究对象,采用CFD数值模拟方法,选取合适的数学模型,模拟分析褐煤在此分解炉系统中的流场特性、煤粉燃烧特性及煤粉燃烧耦合情况下碳酸钙分解情况.模拟结果表明:从分解炉锥体切向而来的三次风与来自窑尾缩口向上运动的高速烟气流相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,煤粉流与生料流随着主气流在分解炉中心处向上螺旋式运动;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体与锥体交界附近,并形成了高温区,且燃烧区域右侧燃烧情况优于左侧;在分解炉下柱体下半区域,碳酸钙迅速分解.在不进行SNCR脱硝处理的情况下,分解炉出口处NO含量仅为246.81 ppm,完全达到国家规定水平.

盐湖卤水侵蚀喷射混凝土衬砌耐久性能退化规律研究

王家滨;牛荻涛

2019, 38(1): 33-40.

摘要 ( 56 )

PDF (4029KB) ( 38 )

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我国西部地区盐湖分布广泛,土壤及地下水中含有高浓度硫酸盐、镁盐及氯盐,与衬砌喷射混凝土发生一系列物理化学反应,造成喷射混凝土单层永久衬砌结构耐久性能下降.为系统研究盐湖卤水侵蚀喷射混凝土耐久性能退化规律,以5％Na2 SO4+5％MgSO4+3.5％NaCl混合溶液为侵蚀介质,采用干湿交替法,分别模拟盐湖卤水及隧道衬砌侵蚀方式,开展喷射混凝土耐久性试验.通过测试混凝土相对动弹性模量、质量变化率、相对抗压强度、损伤层厚度及混凝土中离子含量,研究卤水侵蚀喷射混凝土耐久性能退化规律.结果表明,高水胶比、未掺粉煤灰及高粉煤灰掺量喷射混凝土和模筑混凝土物理力学性能退化速度快,损伤层厚度快速增大,钢纤维可显著提升喷射混凝土抗侵蚀性能.随着侵蚀的进行,混凝土中水溶性钙离子及混凝土pH值下降,水溶性钠离子和氯离子含量增大,酸溶性硫酸根离子含量快速增大.混凝土表面水化产物含量降低,密实度下降,损伤层厚度增大,物理力学性能退化.

磷酸钾镁水泥中硫酸根离子扩散研究

吴发红;卞骞;杨建明;崔磊

2019, 38(1): 41-46.

摘要 ( 38 )

PDF (1522KB) ( 31 )

相关文章 | 计量指标

通过磷酸钾镁水泥(Potassium magnesium phosphate cement,MKPC)在5％Na2 SO4溶液中的长期浸泡、冻融循环和电脉冲试验,并测定其中不同深度和不同侵蚀时间的硫酸根扩散浓度,分析MKPC在不同侵蚀环境中的硫酸根扩散规律,基于Fick扩散定律求解不同条件下硫酸根离子扩散系数.结果表明:MKPC在三种侵蚀条件中的硫酸根扩散浓度均随侵蚀时间增加而增大,且硫酸根最大扩散深度x与侵蚀时间t之间关系遵循幂函数x=atb;求得冻融循环和电脉冲的硫酸根扩散系数相比长期浸泡环境高一数量级,冻融循环和电脉冲均能有效加快硫酸根在MKPC中的迁移扩散.

透水混凝土透水系数与孔隙结构的相关性研究

陈晋栋;王武祥;张磊蕾;廖礼平;王爱军

2019, 38(1): 47-51.

摘要 ( 45 )

PDF (1071KB) ( 37 )

相关文章 | 计量指标

对透水混凝土的有效孔隙重新进行了定义,并提出了有效孔隙率的测试方法.在此基础上,对与多孔介质透水系数相关的方程进行综述,通过Ergun修正的雷诺数Re'对透水混凝土中水的流动状态作出判断,选择Kozeny-Carman方程研究了透水系数与有效孔隙率和平均孔径之间的相关性.结果表明:随着全孔隙率的提升,有效孔隙率急剧上升;在只考虑有效孔隙率对透水系数的影响时,本研究应用Kozeny-Carman方程能够很好地表达透水系数与有效孔隙率之间的关系;但同时考虑有效孔隙率和平均孔径对透水系数的影响时,无法用Kozeny-Carman方程复现透水系数.

粉煤灰及矿渣对水泥浆体系早期水化热效应的控制研究

颜帮川;李中;刘先杰;冯茜;霍锦华;刘欢

2019, 38(1): 52-59.

摘要 ( 33 )

PDF (3787KB) ( 43 )

相关文章 | 计量指标

针对深水天然气水合物层固井对水泥浆体系低水化热、及现代生态文明建设对工业废料有效利用的双重要求,重点利用粉煤灰及矿渣对水泥浆体系水化热的控制效应制备了以常规波特兰水泥为主料、粉煤灰及矿渣为辅料的低水化热水泥浆体系.采用自研半绝热测试实验设备对水泥浆体系早期水化过程中温度进行了连续测量,以水泥浆体系最高温度(TMAX)及最大水化温升(TRISE)表征了粉煤灰及矿渣对水化热控制效应.实验结果表明,粉煤灰及矿渣均可大幅度降低水泥浆体系早期水化热.同时,后期力学性能测试结果显示复掺矿渣有助于水泥浆体系早期强度的发育;另外,结合文献报道复掺粉煤灰有利于水泥浆体系后期强度的发育,极大的改善了水泥石致密性及耐久性.因此,基于2:1:1(水泥:粉煤灰:矿渣)的质量配比制备了低水化热水泥浆体系CFS1-1,综合性能研究表明该低水化热水泥浆体系CFS1-1低温条件下具备较好的工程应用性能,为深水天然气水合物层固井水泥浆体系的设计提供了一种可行的方案,同时也实现了粉煤灰及矿渣等工业废料的高效及合理利用.

HRB600 E钢筋混凝土偏心受压柱受力性能试验研究

戎贤;杜虹茜;张健新

2019, 38(1): 60-64.

摘要 ( 32 )

PDF (1130KB) ( 37 )

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通过对9根HRB600 E级钢筋混凝土偏心受压柱进行单调加载试验,分析不同配筋率、偏心距对构件侧向挠度、纵向钢筋应变和受压边缘混凝土应变的影响.研究结果表明:HRB600 E级钢筋混凝土偏压柱的破坏形态与普通钢筋混凝土柱相似,HRB600 E级钢筋在柱中工作性能较好,其强度得到充分发挥.其他条件相同情况下,HRB600 E级钢筋混凝土偏压柱的挠度、钢筋应变及混凝土压应变随偏心距的增大而增大,随配筋率的增大而减小.当HRB600 E级钢筋抗拉强度设计值取为520 MPa时,采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中受压承载力计算公式计算HRB600 E钢筋混凝土柱的受压承载力有足够的安全储备.

不同养护环境对粉煤灰混凝土强度及碳化性能的影响

崔正龙;张雪虹;唐博

2019, 38(1): 65-69.

摘要 ( 31 )

PDF (1325KB) ( 30 )

相关文章 | 计量指标

基于C30强度等级混凝土、以不同骨料(天然骨料、再生骨料)、不同粉煤灰取代率(0％、25％、40％等量取代水泥)、不同养护温度(水中10℃、20℃、35℃)及养护龄期(28 d、56 d、90 d)为变量,探明不同养护环境对粉煤灰混凝土强度和碳化性能的影响.研究结果表明:相同养护环境再生混凝土的强度略低于普通混凝土,掺粉煤灰再生混凝土中长期强度要高于相同养护环境未掺粉煤灰的普通混凝土,相同养护环境下粉煤灰取代率越大,对再生混凝土28 d以内早期强度降低越明显;相对较高温度(35℃)养护能够加速粉煤灰的火山灰反应,并能细化孔隙,使内部结构更加致密,对提高混凝土的强度及抗碳化性能非常有利;在分析粉煤灰混凝土的碳化性能时,应考虑胶凝材料水化引起混凝土内部结构的致密程度,以及伴随着粉煤灰取代率的增加,水泥用量减少及粉煤灰的水化,都会不同程度上减少或消耗Ca(OH)2,导致pH值的降低,从而影响抗碳化性能.

超疏水-自发光水泥基复合材料性能及作用机理研究

高英力;曲良辰;何倍;方灶生;彭江柯;曹韩硕

2019, 38(1): 70-76.

摘要 ( 42 )

PDF (4443KB) ( 58 )

相关文章 | 计量指标

将长余辉发光材料与超疏水材料协同设计制备出超疏水-自发光水泥基复合材料,通过试验研究了其力学性能、发光性能与疏水性能,并对其作用机理进行了分析.结果表明,发光粉、反光粉掺量分别为25％、10％左右时,试件发光性能最佳;经光照30 min后,其余辉时间可达8 h以上;经超疏水材料处治后的试件表面具有较高的接触角和较低的滚动角,其分别为155.3°、5.4°,具有明显的超疏水特性;发光粉的适当掺入可优化水泥水化产物的分布状态,提高其密实度与强度,而反光粉的掺入会与水化产物反应,生成多孔结构的絮状体,不利于水泥基材料强度的形成;超疏水-自发光水泥基复合材料激发光波长范围宽,日常光照条件即可满足其光激发要求,受光激发后,材料发射谱峰波长为520 nm的绿光,辨识度较高.

混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料(HyFRSHCC)的力学性能

韩世诚;张聪;华渊

2019, 38(1): 77-82.

摘要 ( 20 )

PDF (9214KB) ( 60 )

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为提高高性能纤维增强水泥基复合材料的性价比,设计了一种由聚乙烯醇(PVA)纤维、钢纤维以及碳酸钙晶须作为增强材料,水泥砂浆作为基体的混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料(HyFRSHCC).通过单轴压缩试验和四点弯曲试验对这种HyFRSHCC的抗压和抗弯性能进行了研究.结果表明HyFRSHCC的抗压强度高于基体材料,且在破坏时能保持良好的整体性;在弯曲荷载作用下表现出显著的应变硬化特征及多缝开裂行为,具有较高的能量吸收能力与变形能力.扫描电子显微镜(SEM)的观察结果表明碳酸钙晶须在材料破坏过程中限制了微裂缝的发展,而PVA纤维与钢纤维实现了对宏观裂缝的控制.通过引入碳酸钙晶须和钢纤维可以适量代替价格较高的PVA纤维,降低纤维增强应变硬化水泥基复合材料的成本.

水化硅酸钙的晶型调控及其对吸/放湿性能的影响

佟钰;王朔;马秀梅

2019, 38(1): 83-87.

摘要 ( 24 )

PDF (1498KB) ( 40 )

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为改善水化硅酸钙的孔隙结构、改善其湿度调节性能,以硅灰、氢氧化钙和水为原料,采用水热反应方法合成出预期类型的水化硅酸钙晶体,并对反应产物的微观结构和吸/放湿性能进行细致表征.研究结果表明,200℃合成样品的吸/放湿率随反应时间的延长呈现先升后降的趋势,在4 h时达到最大值,原因在于CSH(B)型水化硅酸钙的形成及其向托贝莫来石的晶型转化;90℃下CSH(B)晶型在较长时间内保持稳定,样品吸/放湿率受水热时间的影响不明显.微观结构对比分析认为,CSH(B)与托贝莫来石均以片状晶体形式存在,而托贝莫来石晶体更为完整、粗大;细小晶体所构成的堆聚结构中存在较大量的介孔,最可几孔径峰位于16 nm附近,但其含量随CSH(B)向托贝莫来石的晶型转变过程而明显减小,表现为CSH(B)型水化硅酸钙的吸/放湿能力明显高于托贝莫来石.研究成果对于水化硅酸钙基建筑功能材料的研发具有一定理论指导意义和工艺价值.

复合盐-干湿循环对高强水泥基材料的侵蚀作用研究

陈科;朱宏;胡珂轩;周宇健

2019, 38(1): 88-92.

摘要 ( 30 )

PDF (2570KB) ( 39 )

相关文章 | 计量指标

采用XRD和SEM等测试手段研究了高强水泥基材料经过复合盐-干湿循环侵蚀后的抗压强度、氯离子渗透性、物相组成和微观结构等组成、结构与性能特征.结果表明:高强水泥基材料经过80次复合盐-干湿循环侵蚀后抗压强度损失率5.4％、抗氯离子渗透深度7.76 mm,材料抗压强度高达92.8 MPa,高强水泥基材料是一种抗复合盐-干湿循环侵蚀性能良好的海工混凝土材料.高强水泥基材料具有良好抗复合盐-干湿循环侵蚀性能的主要原因是材料具有水灰比小、水泥石致密、抗渗性好、初始强度高、能够形成复合盐侵蚀的水化产物少、可供形成干湿循环侵蚀的结构空间小、抵抗侵蚀产物生长的力强等材料组成、结构与性能特征.高强水泥基材料原料中水泥和硅灰用量分别仅有353 kg/m3和44 kg/m3,应用这一材料可以获得显著的技术经济效益.

真空搅拌水泥基材料的物理力学性能和孔结构

欧志华;肖毅;王菁菁;毛泰威;刘广

2019, 38(1): 93-98.

摘要 ( 23 )

PDF (2614KB) ( 41 )

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混凝土的孔隙率越低,其强度越高.混凝土中的孔通常来自于搅拌引气和水的蒸发两个方面.现行各种提高混凝土强度的措施都不能完全消除搅拌引{气带来的孔隙.提出真空搅拌混凝土技术,并通过试验验证了该技术的作用效果.当水泥浆、纤维素醚改性水泥浆和超高性能混凝土三种水泥基材料搅拌时的真空度从0降低到-0.096 MPa时,它们的流动度都减小,表观密度和抗压强度都增加,其中水泥浆的抗压强度增加9.6％,纤维素醚改性水泥浆的抗压强度增加85％,超高性能混凝土的抗压强度增加30.8％.相对于常规搅拌,在接近绝对真空(真空度为-0.096 MPa)条件下搅拌,超高性能混凝土在700～1100 nm处的孔数量峰值消失,在7～11 nm处的孔数量峰值大幅降低.真空搅拌工艺可以成为提高水泥基材料强度和调控水泥基材料孔结构的一种新技术.

复合水泥土应力应变本构模型研究

满达;庞文台;樊忠成;庞文婷

2019, 38(1): 99-102.

摘要 ( 23 )

PDF (1227KB) ( 27 )

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通过对复合水泥土无侧限抗压变形破坏过程进行分析概括、对试件破坏的宏观特征进行观察描述及对试块抗压过程的应力应变曲线比较,得到不同龄期复合水泥土破坏形态差异,及破坏过程弹塑性与脆性强弱关系.根据水泥土与混凝土变形及损伤的相似性,参照混凝土应力应变本构模型,提出复合水泥土的应力应变本构模型,基于最小二乘法插值原理对模型进行试验验证,验证结果显示:实测数据基本与应力应变模型重合,证明所提出的本构模型能够反映复合水泥土应力应变的关系.

水泥浆厚度在再生骨料透水混凝土配合比设计中的应用

汪文文;吴芳;陈梦竹;谭义

2019, 38(1): 103-109.

摘要 ( 20 )

PDF (1679KB) ( 44 )

相关文章 | 计量指标

试验研究了水胶比、减水剂用量和骨料特性对水泥浆包裹骨料表面厚度的影响,并把水泥浆厚度应用到再生骨料透水混凝土配合比设计中.结果表明:随着水胶比的增大,水泥浆厚度受减水剂用量的影响越大;在水胶比一定时,水泥浆厚度随减水剂用量的增加而变小;随着骨料粒径的增大,水泥浆厚度也随之增大;表面粗糙的骨料容易附着水泥浆,骨料的含水量会降低水泥浆厚度;当骨料粒径为4.75～9.5 mm,设计水泥浆厚度为0.519 mm,水胶比为0.35时,再生骨料透水混凝土28 d强度达到了34.1 MPa,透水系数为0.79 mm/s.

硫酸盐侵蚀混凝土内外影响因素及影响机理研究进展

仵江涛;何锐;王笑风;杨博;王振军

2019, 38(1): 110-117.

摘要 ( 57 )

PDF (3149KB) ( 39 )

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论述了硫酸盐侵蚀混凝土过程的反应机理、内外影响因素、影响机理及理论模型等研究进展.首先以水泥水化反应为基础阐述了硫酸根离子侵蚀混凝土的机制,再根据侵蚀过程中内外影响因素和理论模型,分别针对孔隙、掺和料、结晶压、化学活性和电耦合效应等变量因素进行了论述,采用不同理论模型解释了变量演变过程;侵蚀影响造成扩散系数及损伤演变,并对其建立模型以及模型修正情况进行了描述;最后主要根据目前存在具有争议性问题以及后期研究方向进行了展望.

富水环境下钢渣骨料体积膨胀行为及抑制方法研究现状综述

林志伟;颜峰;郭荣鑫;马倩敏

2019, 38(1): 118-124.

摘要 ( 27 )

PDF (1634KB) ( 42 )

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钢渣骨料物理力学性能与天然砂石相似,富水环境下钢渣骨料产生体积膨胀是制约其在工程中应用的主要障碍.首先对钢渣骨料的物理力学性能和化学组成进行了综述;分析了富水环境下引发钢渣骨料体积膨胀的主要因素;继而对现有的抑制钢渣骨料体积膨胀技术措施进行了介绍,分析比较了其优缺点;最后提出可借鉴建筑废弃物再生骨料改性技术对钢渣骨料进行表面改性处理,提高钢渣骨料抵抗水分侵入能力,消除钢渣骨料内部膨胀组分遇水发生化学反应,产生膨胀的前提条件,为促进钢渣的资源化利用提供了一条新的思路.

喷射混凝土力学性能试验研究及预测模型建立

王家滨;牛荻涛

2019, 38(1): 125-131.

摘要 ( 33 )

PDF (1649KB) ( 39 )

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以喷射混凝土单层永久衬砌隧道为背景,采用干喷大板法,开展喷射混凝土力学性能试验.以宝鸡至兰州高速铁路麦积山隧道衬砌喷射混凝土配合比为基础,考虑水胶比、粉煤灰和钢纤维影响,研究喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律,建立相应的预测模型.结果表明:喷射混凝土早龄期强度较高.随着龄期增大,同配合比模筑混凝土强度增大并超过喷射混凝土,且二者差值逐渐增大.水胶比增大及钢纤维掺量减小,喷射混凝土强度减小;随粉煤灰掺量增大,强度先增大后减小.采用13组数据对抗压强度模型进行验证,其相对偏差的标准差为5.55,说明模型具有较好的适用性.喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均呈正态分布,且二者之间呈指数关系.

含水量对两种配合比水泥砂浆抗拉性能影响的对比试验研究

孟博旭;许金余;刘俊良;顾超;彭光

2019, 38(1): 132-137.

摘要 ( 22 )

PDF (3820KB) ( 27 )

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为研究含水量对水泥砂浆抗拉性能的影响,采用"8"字模试验方法对两种配合比下三种含水量(饱和度分别为0％、50％、100％)共60个水泥砂浆试件进行了单轴拉伸试验.试验结果表明:不同含水量下水泥砂浆的应力应变曲线都为单峰曲线,没有屈服阶段,均表现出脆性材料特征;水泥砂浆的应力随着应变的增加逐渐增大,达到峰值应力后试件发生破坏;随着含水量的增加,水泥砂浆的抗拉强度、峰值应变以及韧性皆呈现出先减小后增大的特点;同完全干燥状态下的水泥砂浆相比,饱和度为50％的水泥砂浆峰值应变、抗拉强度以及韧性分别降低了22％、42％、50％;完全饱和状态下水泥砂浆的峰值应变增大了30％,抗拉强度和韧性分别降低了27％和24％.通过比较两种不同配合比下(水灰比为0.55和0.45)水泥砂浆的抗拉性能,发现水灰比不同时,含水量对水泥砂浆抗拉性能的影响相似,验证了试验结果的准确性.

超细微晶石墨对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

王同生;李亚伟;桑绍柏;徐义彪;张志韧;姜美平

2019, 38(1): 138-142.

摘要 ( 21 )

PDF (3185KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

以电煅煤和活性α-Al2 O3微粉为主要原料,硅粉和铝粉为添加剂,在埋碳条件下经1200℃和1400℃焙烧处理后制备出电煅煤基高炉炭砖(以下简称炭砖).在炭砖中添加超细微晶石墨,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、激光导热仪和压汞仪研究了超细微晶石墨的引入对炭砖物相组成、显微结构、导热性能及孔结构的影响,并与引入相同量鳞片石墨的试样作对比.结果表明:实验所用超细微晶石墨晶粒尺寸细小,并且呈现出薄片状结构,与电煅煤相比具有更高的反应活性.在炭砖中引入超细微晶石墨,促进了材料中碳化硅晶须的生成,提高了材料的耐压强度和导热系数,增大了材料中<1μm气孔的孔容积率.与添加相同含量鳞片石墨的试样相比,含超细微晶石墨试样的导热系数和平均孔径与其相当,耐压强度更优,在炭砖中具有很好的应用前景.

南太行邯邢地区符山绿帘石矿物学特征及成因

王一奇;张聚全;王礼胜;高新宇;孙天琦;赵改超;王琳萱;李亚琦;徐翠

2019, 38(1): 143-147.

摘要 ( 15 )

PDF (1827KB) ( 33 )

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对河北邯郸涉县产出的绿帘石进行了成分特征、环带结构和红外光谱的分析,据此讨论了其成因.研究发现符山产出的绿帘石颗粒粗大,颜色主要为墨绿色,黄绿色,其颜色深浅受Fe的含量控制;晶体多为柱状,纵纹发育,以半透明-不透明居多,裂隙发育;折射率为1.741～1.774,密度为3.38～3.49 g/cm3.镜下多为不规则粒状,多发育环带.化学成分以SiO2,Al2 O3,CaO以及Fe2 O3为主,环带的形成主要是由于Fe与Al元素分布不均匀所导致,其核部的XFe值小于边部;红外光谱特征与绿帘石的理论值相符,其中水的吸收峰明显.符山绿帘石为岩浆热液交代成因,其形成过程中物理化学条件变化较大,区域构造应力发育,这是造成其广泛发育环带和裂隙的原因.

掺多膨胀源膨胀剂复合胶凝体系的膨胀性能及力学性能研究

于雷;冯竟竟;王舜;杨广帅;阎培渝

2019, 38(1): 148-154.

摘要 ( 18 )

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为研究不同膨胀源膨胀剂对复合胶凝体系膨胀性能及力学性能的影响,对单掺及复配多膨胀源膨胀剂补偿收缩复合胶凝体系的限制膨胀率及抗折、抗压强度等开展了试验研究.结果表明:氧化镁和氧化钙-硫铝酸钙(简称CA膨胀剂)两种膨胀剂在单掺情况下,CA膨胀剂膨胀量远大于氧化镁;CA膨胀剂的膨胀速率随掺量的减小而变缓,膨胀稳定期变长,而MgO膨胀剂的膨胀速率不受掺量的影响.复掺情况下,高活性MgO的限制膨胀率始终大于低活性MgO,且后期膨胀差距会随着MgO膨胀剂掺量的增加逐渐增大.当CA、MgO两种膨胀剂在质量比为1:1复配情况下,可采用叠加原理来较为准确地预测多膨胀源膨胀剂的膨胀经时发展规律以及膨胀量.对于强度而言,相同掺量下MgO膨胀剂对强度的影响小于CA膨胀剂.此外,复掺试验组限制膨胀与限制强度随龄期发展的协调性取决于该配合比中对膨胀能贡献更大的单类型膨胀剂的协调性.

碳负性镁基水泥的制备及性能研究

刘姚君;汪澜

2019, 38(1): 155-159.

摘要 ( 21 )

PDF (1505KB) ( 47 )

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通过浓缩海水吸收CO2制备了一种以碳酸镁为主要矿物组成的新型碳负性镁基水泥,着重研究Mg:CO2摩尔比、固碳反应温度及活化温度对碳负性镁基水泥产物及性能的影响.结果表明:浓缩海水中的Ca和Mg离子可通过调整pH值实现完全分离;固碳反应温度为45℃时,Mg:CO2摩尔比为1.5和1.8时,形成的主要产物为介稳镁基物质,MgCO3·3H2 O;当Mg:CO2摩尔比为2.0时,固碳反应温度低于45℃时,反应产物主要为介稳镁基物质,MgCO3·3H2 O;当活化温度控制在300℃以内时,碳负性镁基水泥的活化反应主要是由于结晶水的失去.该新型碳负性镁基水泥具有显著的碳吸附和低碳排放特点.

再生轻骨料混凝土梁承载力的研究

付士峰;戎贤;汪坤

2019, 38(1): 160-166.

摘要 ( 22 )

PDF (1303KB) ( 24 )

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利用陶粒和以废砖为主的再生骨料制作成了6根不同再生骨料取代率(0％、20％、40％、60％、80％、100％)的钢筋混凝土梁,通过正截面承载力受弯试验,分别对再生轻骨料混凝土的应力-应变关系表达式和梁的受弯承载力计算公式进行了研究.在过镇海提出的混凝土应力-应变关系模型的基础上,给出了再生轻骨料混凝土应力-应变关系的表达式,该表达式与试验结果吻合较好.同时提出了再生轻骨料混凝土梁的受弯承载力计算公式,并验证了该公式的合理性.本文的研究结果可以为再生轻骨料混凝土在梁类构件中的应用提供一定的理论基础.

高延性混凝土多轴强度准则

邓明科;叶旺;马福栋

2019, 38(1): 167-175.

摘要 ( 16 )

PDF (994KB) ( 54 )

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高延性混凝土存在纤维桥联作用和应变硬化特征,与普通混凝土的破坏机制有较大差异.为研究高延性混凝土的多轴强度准则,对6种古典强度理论的适用条件和局限性进行了分析;根据高延性混凝土的内部约束机制和受力特点,对比分析了过-王强度准则与高延性混凝土的试验结果;最后采用五参数统一强度理论,建立了适合高延性混凝土的多轴强度准则.研究结果表明:过-王强度准则不能准确描述高延性混凝土的破坏情况,通过五参数统一强度理论确定的高延性混凝土强度准则表达式简单,具有清晰的物理概念和力学模型,与试验结果吻合较好.

MPC粘结CFRP为阳极对锈蚀钢筋混凝土电化学除氯的研究

李悦;赵畅;林辉;王子赓;谢梦洋

2019, 38(1): 176-180.

摘要 ( 23 )

PDF (1664KB) ( 43 )

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采用磷酸镁水泥(MPC)粘结碳纤维布(CFRP)作为电化学阳极,对锈蚀钢筋混凝土柱进行电化学除氯.研究了锈蚀钢筋混凝土柱在不同电流密度下的电化学除氯效率、距钢筋不同距离处氯离子分布.结果表明:同一电流密度下,钢筋锈蚀率15％和30％混凝土柱的除氯效率明显大于自然锈蚀和锈蚀率5％的混凝土柱;对于相同锈蚀率的钢筋混凝土,除氯效率随着电流密度的增大而增大;除氯后,混凝土中距钢筋不同位置处的残余氯离子浓度由内到外呈递增趋势,混凝土中各区域残余氯离子随电流密度的增加而降低.

TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究

李萍;刘文科;念腾飞;张国宏;何腾

2019, 38(1): 181-187.

摘要 ( 39 )

PDF (1363KB) ( 42 )

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近些年来,环氧沥青混合料以其耐久性好、强度高、冲击韧性优越等特点,广泛地应用于大型桥梁桥面铺装之中.以TAF-10型环氧沥青混合料为研究对象,对其进行不同温度与频率下的动态模量试验,结合时温等效原理,通过Origin数学计算软件,采用西格摩德(Sigmoidal)模型对试验结果进行非线性拟合;并通过高温车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行检测.结果表明:随着加载频率的增大,TAF-10环氧沥青混合料的动态模量不断增大,而随试验温度的升高其值不断减小;拟合所得到的主曲线方程,可以对任何给定温度与加载频率下该种混合料的动态模量进行有效预估;TAF-10环氧沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等性能均超出规范要求,满足桥面铺装要求.研究成果可以为TAF-10环氧沥青混合料桥面铺装的动态设计提供参考.

片状交联结构氧化铝/铝复合粉体的制备研究

侯海兰;冯月斌;字富庭;杨保民

2019, 38(1): 188-192.

摘要 ( 18 )

PDF (3485KB) ( 51 )

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真空、1300～1500℃条件下,以颗粒状氧化铝粉末和铝粉为原料,制备了片状交联结构氧化铝/铝复合粉体.XRD和SEM分析结果表明:随着氧化铝和铝之间反应的进行,氧化铝颗粒被刻蚀为片状结构,残留的金属铝包裹于氧化铝颗粒表面.原料氧化铝与铝的配比为5:1.5时,在1400℃下加热20 min后,基本形成片状交联结构的氧化铝/铝复合粉体.

氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土箱梁的弯曲行为试验研究

雒敏;蔺鹏臻;杨子江;孙理想;刘应龙

2019, 38(1): 193-199.

摘要 ( 14 )

PDF (6819KB) ( 42 )

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氯离子引起的钢筋锈蚀是钢筋混凝土箱梁性能劣化的主要原因之一.以氯离子对钢筋混凝土的侵蚀机理为基础,开展单室箱梁氯离子侵蚀的试验研究,制作了钢筋混凝土简支箱梁模型,主要分析了荷载作用下氯离子侵蚀对钢筋混凝土箱梁弯曲行为的影响程度.结果表明,钢筋混凝土箱梁经氯离子侵蚀并开裂后顶板处钢筋应力曲线变缓,应力增长较快,相反的底板处钢筋应力曲线变陡,应力增长较慢;通过荷载作用下腹板裂缝对比分析得出氯离子侵蚀加速了腹板裂缝的产生.

苯丙乳液对水泥基材料氯离子固化能力的影响

马保国;李春豹;谭洪波;刘晓海;储著根;戚华辉

2019, 38(1): 200-204.

摘要 ( 17 )

PDF (1943KB) ( 61 )

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研究了不同掺量苯丙乳液对水泥基材料氯离子固化能力的影响.将苯丙乳液分别以水泥质量的1％和3％掺入到水泥净浆中,分别研究7 d和28 d不同龄期和不同苯丙乳液掺量条件下的水泥基材料氯离子固化能力.研究发现1％苯丙乳液掺量下,7 d和28 d氯离子固化率对空白组提高率分别为11.69％和12.06％,而3％掺量下,7 d和28 d的氯离子固化率提高率分别为12.59％和13.39％.通过XRD、TG、SEM等测试方法研究表明苯丙乳液会促进水泥水化生成更多的C-S-H凝胶吸附水泥中的自由氯离子,提高氯离子物理吸附率;并且能够促进水泥基材料中F盐和K盐的生成,使氯离子参与形成稳定的水化产物,提高了氯离子化学固化率;以上两方面综合作用使得苯丙乳液加入水泥中之后能够提高水泥对氯离子的固化率.

钢渣沥青砂浆动态模量试验及其主曲线研究

郭荣鑫;刘兴姚;颜峰;林志伟

2019, 38(1): 205-210.

摘要 ( 18 )

PDF (1147KB) ( 39 )

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为了获得细钢渣取代石灰岩细集料后沥青砂浆动态特性变化和更宽温频域下钢渣沥青砂浆的动态模量,根据AC-13石灰岩沥青混合料配合比去除粗集料影响得到石灰岩沥青砂浆配合比,应用等体积代换确定钢渣沥青砂浆级配,采用旋转压实成型沥青砂浆试件,并进行动态模量试验,测定不同温度和不同频率下沥青砂浆的动态模量及相位角,依赖时温等效原理计算、确定和分析钢渣沥青砂浆的动态模量主曲线和相位角主曲线.结果表明:在相同的沥青砂浆试件和温度下,动态模量随着频率的增大而增大,相位角整体变化趋势随之减小;在相同实验模式和高频下,沥青砂浆动态模量和相位角受集料的影响较小;在一定条件下,细钢渣的掺入提高了沥青砂浆的动态特性.

预应力道面混凝土的弯拉与疲劳特性

刘聪;翁兴中;张俊;杨博瀚;刘军忠;王方岩;李文蕾

2019, 38(1): 211-217.

摘要 ( 20 )

PDF (1625KB) ( 28 )

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为解决机场道面达到设计寿命前发生疲劳破坏的问题,提出将预应力混凝土技术应用于机场道面工程.采用后张法对机场道面混凝土小梁施加预应力,设计三分点弯曲加载方案对96根混凝土小梁进行弯曲、抗折和疲劳试验.结果表明:施加预应力后,竖向荷载作用下小梁的挠度减小了2.99％～5.56％,拉应力数值及拉应力区显著减小;抗折强度提高了11.26％～59.42％,裂缝数量和宽度都明显减小;平均疲劳寿命增大了3.18～5.99倍,且随预应力的增大而增大,预应力混凝土弯曲疲劳寿命服从双参数Weibull分布,相关系数达到0.95以上.基于Weibull分布建立了反映应力水平S和疲劳寿命N关系的双对数疲劳方程.

高韧性植物纤维增强水泥基材料单轴拉伸试验研究

尚君;赵铁军;王兰芹;郭思瑶;王鹏刚

2019, 38(1): 218-223.

摘要 ( 31 )

PDF (2886KB) ( 47 )

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从绿色经济角度出发,以获得较高韧性为目的,采用短切内掺及长纤维分层平铺两种制备工艺,通过单轴拉伸试验获得四种植物纤维增强水泥基材料的拉伸特性,并对材料成本进行分析.试验结果表明:内掺短切苎麻纤维与剑麻纤维试件虽表现出应变软化特征但在开裂后具有较好的应力水平保留率.竹原、大麻、剑麻及苎麻纤维分层平铺试件均表现出明显应变硬化特征且极限拉应变均达到2％以上,而剑麻纤维分层平铺试件拉伸性能优越且成本较低有利于进一步的研究与推广应用.

煤-矸坑口电厂粉煤灰物化特性实验研究

张源;万志军;熊路长;张泽泰;李付臣

2019, 38(1): 224-230.

摘要 ( 32 )

PDF (2448KB) ( 28 )

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通过对兖矿集团鲍店煤矿坑口电厂粉煤灰进行微观结构、化学组成和颗粒形态的测试分析,发现该电厂粉煤灰的主要物相为石英、氧化铝、氧化钙,伴有少量赤铁矿等,其中SiO2、Al2 O3和Fe2 O3等活性物质的含量达39.7％,CaO含量高达35.6％,且存在大量表面多孔的非晶态玻璃相,表明该粉煤灰具有较高的活性.采用正交试验方法,开展了矿井充填用高掺量粉煤灰的配比实验,获得了最佳配比.实验得到了适合高掺量粉煤灰浆液凝固时间的判定标准:粉煤灰含量若低于50％,宜采用贯入深度2.5 cm、贯入阻力分别为0.3 MPa和0.6 MPa作为浆液达到初凝和终凝的标准;粉煤灰含量超过50％时,贯入阻力分别为0.25 MPa和0.5 MPa.

多级配锥柱体介质应用于SAB流程中的球磨机仿真及试验

肖庆飞;王国强;杨芳;黄胤淇;郭运鑫

2019, 38(1): 231-238.

摘要 ( 21 )

PDF (4034KB) ( 23 )

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针对铜陵有色冬瓜山SAB流程中球磨机磨矿产品均匀性差的问题,从矿石力学性质、磨矿循环粒分析、磨矿对比试验和离散元仿真,对锥柱体介质应用于球磨机进行了试验.试验结果得出,该铜矿石属于容重较大、韧性和脆性分布不均的矿石,磨矿需兼顾冲击和磨剥作用;仿真结果说明多级配锥柱体在处理不同粒度难磨矿石时,在切向碰撞能量分布上存在明显的优势,表现出较好的研磨能力;磨矿对比试验得出多级配锥柱体介质的磨矿产品+0.15 mm和-0.010 mm产率比现场方案分别降低了55.71％和9.87％,磨矿细度(-0.074 mm)和(-0.15+0.010)mm中间易选级别产率分别提高了16.52％、17.61％;现场应用锥柱体介质后溢流中+0.15 mm含量降低了14.36％,-0.074 mm含量提高了8.06％;旋流器分级量效率与质效率分别提高19.13％、17.46％;磨矿介质单耗降低0.198 kg/t;铜回收率提高1.10％.

挡板对陶瓷干法造粒气-固两相流混合过程的影响

吴南星;甘振华;赵增怡;余冬玲;江竹亭;廖达海

2019, 38(1): 239-245.

摘要 ( 13 )

PDF (2241KB) ( 30 )

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为探究陶瓷干法造粒气-固两相流混合过程挡板对粉体混合效果影响,构建欧拉气-固两相流模型分析空气与粉体相互作用,简化造粒区域并建立粉体混合过程三维物理模型,采用滑移网格法、多重参考系法模拟造粒室旋转运动,修正RNG离散模型分析湍流状态.根据径向及轴向粉体体积分数分布、速度场探究不同挡板对粉体混合影响,并改进挡板位置和结构以提高粉体混合程度.结果表明:当造粒室内分别含矩形壁挡板、矩形底挡板、半圆形壁挡板时,粉体轴向体积分数高于0.27的区域分别占总面积29％、40％、37％;粉体径向体积分数高于0.29的区域分别占总面积24％、15％、33％;粉体轴向平均速度分别为0.4 m/s、0.5 m/s、0.6 m/s;对不同粒径的粉体进行密度测定实验,当造粒室内含矩形壁挡板时,粉体密度基本为1.9 g/cm3,一致性较好.该结果显示矩形壁挡板造粒室内的粉体堆积程度最低,粉体混合性能最优,该模型及结果能够有助于提高对陶瓷干法造粒室气固两相流流场的理解,并对造粒室挡板设计优化提供一定理论指导.

内养护材料高吸水树脂(SAP)和陶粒对混凝土性能影响的对比研究

吕兴栋;刘战鳌;董芸

2019, 38(1): 246-252.

摘要 ( 14 )

PDF (2047KB) ( 38 )

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为了对比两种不同内养护材料高吸水树脂(SAP)和陶粒对混凝土性能的影响,研究了SAP对水泥砂浆抗压强度、抗裂性能和干缩性能的影响.同时研究对比了SAP和陶粒对大坝面板混凝土早期开裂性能、力学性能、变形性能的和耐久性能的影响.结果表明:在保持同样拌和性能的条件下,掺加SAP和陶粒后,可引起单位用水量的不同程度的增加;掺加陶粒和SAP后,将会引起混凝土抗压强度和极限拉伸值不同程度的降低;掺加陶粒和SAP的混凝土早期干缩略小于基准样,随着水化的进行干缩大于基准样;SAP可以显著的延长水泥净浆圆环开裂时间,但是SAP和陶粒对混凝土平板抗裂性能改善作用不明显.掺加SAP和陶粒对混凝土抗渗性能影响较小,掺SAP的混凝土抗冻性能明显差于基准混凝土的.

碳纤维与胶乳液协同作用对固井水泥浆力学性能的影响

吴宇萌;许明标;宋建建;王晓亮;周俊

2019, 38(1): 253-258.

摘要 ( 20 )

PDF (1581KB) ( 24 )

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为提高水泥石在井下抵抗外部载荷破坏的能力,需要对油井水泥材料增强增韧,碳纤维和胶乳液是油井水泥常用的改性材料.为研究碳纤维与胶乳液协同作用对水泥浆力学性能的影响,通过在水泥浆中加入不同配比的碳纤维和胶乳液,测试了水泥浆常规性能和力学性能,并使用扫描电镜对水泥石的微观结构进行观察.试验表明,相比较单掺碳纤维和单掺胶乳液的水泥石,两种材料协同作用水泥石力学性能提高.在0.2％碳纤维和1％胶乳液加量协同作用下的水泥石抗压强度、抗折强度、抗冲击强度分别为35.44 MPa、11.15 MPa、2.08 kJ/m2,弹性模量达到5.8 GPa.通过扫描电镜观察可以发现,胶乳的网状结构和碳纤维的桥接作用综合提高水泥石性能,有效的控制了水泥石微裂隙的发展,从而提高水泥石的力学性能.

基于多特征信息融合的陶瓷墙地缺陷在线检测

周强;脱羚;王莹;杨晓妍;王浩然

2019, 38(1): 259-264.

摘要 ( 16 )

PDF (2099KB) ( 23 )

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针对陶瓷墙地砖表面多种缺陷的检测问题,提出一种基于多特征信息融合的缺陷在线检测方法.该方法借助自适应神经模糊推理系统构建缺陷辨识器,对陶瓷墙地砖表面多种缺陷的各类特征值进行计算及信息融合,从而实现对这些缺陷的精确辨识.实验表明:该方法可准确有效地完成陶瓷墙地砖表面多种缺陷的在线检测工作.

超细化粉煤灰的活性提升

苏英;刘雨轩;贺行洋;杨进;王迎斌;曾三海;杨文

2019, 38(1): 265-269.

摘要 ( 24 )

PDF (1680KB) ( 27 )

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粉煤灰具有潜在活性,可作为辅助胶凝材料用于建筑材料中,但粉煤灰活性较低,限制了其应用效率.采用对粉煤灰进行超细化(d50可降至2.51μm)处理的方法以提升其潜在活性.采用激光粒度及SEM分析了超细FA的粒度分布、均匀程度及形貌特征,采用活性指数表征了超细化对FA活性的提升,并采用XRD及FTIR探讨了超细化对FA物相组成、物质结构及活性提升的影响机理.结果表明,超细化处理显著提升了粉煤灰的颗粒均匀性及早期、后期活性指数,3 d、28 d活性指数分别提升14.45％和25.49％;经超细化过后FA的产物相中可见钙矾石晶体生成,Si-O振动峰向低频高活性迁移.

高性能混凝土发泡剂的制备方法研究

闫秋会;秦周浩;刘倩;罗杰任;霍鑫

2019, 38(1): 270-275.

摘要 ( 24 )

PDF (1728KB) ( 23 )

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为提高发泡剂的性能,分别选用十二烷基硫酸钠(SDS)、α-烯基磺酸钠(AOS)和动物蛋白发泡剂(APFA)为研究对象.先通过正交试验,获得最佳制泡条件;再通过复配试验,获得最佳制备复配发泡剂方案为:SDS与APFA的质量比为0.67:1,搅拌温度为45℃,搅拌时间为7 min;进一步将最佳复配发泡剂用于泡沫混凝土.结果表明,SDS-APFA复配发泡剂具有较高的发泡性能,其发泡倍数高达50,1 h泌水量为0.152 mL.该复配发泡剂用于混凝土使其导热系数明显降低,有效地改善了混凝土的保温性能.

基于注浆模拟的道路基层碱激发材料加固效果研究

问鹏辉;王朝辉;张磊

2019, 38(1): 276-282.

摘要 ( 16 )

PDF (1619KB) ( 36 )

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为更好地将碱激发材料应用于道路基层注浆加固工程中,开发了室内注浆模拟小型足尺试验装置,测试评价了不同级配水稳碎石基层及不同脱空工况下的碱激发材料注浆加固效果,预测了碱激发注浆材料及其注浆后形成结石体的7d抗压强度相关关系.结果表明:碱激发注浆材料对于处治水稳碎石基层脱空病害具有良好的适应性,对于间断级配型基层的处治效果更优,其处治后结石体7 d抗压强度可达10.91～12.54 MPa,满足重载交通下水稳碎石基层的强度要求;在处治不同脱空程度的基层病害时,整体芯样的抗压强度随着注浆高度的增加而增大,碱激发注浆材料形成结石体早期强度形成速度较快,有利于快速开放交通;注浆后的混合料结石体与注浆材料的7d抗压强度呈现出较强的相关性.

抗复合盐侵蚀防腐阻锈剂对混凝土性能影响研究

杭美艳;赵文磊;董素芬;董伟

2019, 38(1): 283-288.

摘要 ( 14 )

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针对内蒙古吉兰泰盐碱地区特殊地理及土壤环境,将一种新型防腐阻锈材料(以下均简称为FZJA剂)掺入到C35普通混凝土中,得到了C35抗侵蚀混凝土,研究其工作性、力学性能、抗复合盐侵蚀、冻融性能及阻锈性能,并且通过SEM扫描电镜观察两种混凝土3 d、7 d、28 d的水泥水化产物形貌,对比分析FZJA剂在混凝土中的作用机理.试验结果表明:掺入抗复合盐侵蚀防腐阻锈剂的C35抗侵蚀混凝土,在其工作性不改变的情况下,抗压强度提高,抗复合盐侵蚀及冻融性能优良,并且能够显著延缓钢筋腐蚀的发生和进行,具有良好的阻锈性能.本课题所研究的FZJA剂为今后在吉兰泰盐碱地区混凝土的工程应用提供了理论技术依据.

高稳定性的SiO2/HKUST-1复合膜的制备及氢气分离性能

逯春晶;王刚;李根;柏明星;黄传鑫

2019, 38(1): 289-293.

摘要 ( 39 )

PDF (1234KB) ( 35 )

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以多孔二氧化硅片为基底,通过接枝硅烷偶联剂制备高稳定性能的SiO2与HKUST-1复合无机膜.具体做法是将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷拌接枝在SiO2片上,在SiO2片表面上接枝的氨基可以参与生长HKUST-1膜,从而制备出大面积连续致密的HKUST-1无机膜.通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、单组份及混合组分的渗透流量测试装置对得到的复合无机膜的化学结构、表面形貌、热稳定性和气体分离性能进行了表征.结果表明:制备的复合无机膜具有与其晶体一致的晶相,且连续致密,无缺陷;同时具有很好的热稳定性和机械稳定性.气体渗透流量测试结果显示该复合无机膜对氢气具有很好的选择性,可以用来分离和提纯氢气.

低硅铁尾矿陶粒烧结工艺优化试验

李晓光;尤碧施;高睿桐;郭佩茹;郭鸿晨;胡成

2019, 38(1): 294-298.

摘要 ( 24 )

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为提高铁尾矿循环利用的附加值,采用低硅铁尾矿制备烧结型轻质陶粒.结合低硅铁尾矿的化学成分,确定该类陶粒原材料质量比例为铁尾矿70％,膨润土20％及铝矾土10％.经成球盘制备成团球,采用正交试验进行烧结工艺参数设计,以确定合理烧结制度.试验结果表明:低硅铁尾矿陶粒最优烧结制度为预热温度400℃,预热时间20 min,烧结温度1140℃,烧结时间15 min.在该工艺条件下,低硅铁尾矿陶粒的堆积密度为705 kg·m-3,表观密度1612 kg·m-3,吸水率9.67％,筒压强度6.81 MPa,满足国家规范的要求.

甘肃某红柱石尾矿制备蒸压灰砂砖试验研究

朱兴月;高惠民;任子杰;陈智杰;柳溪;窦帅

2019, 38(1): 299-303.

摘要 ( 26 )

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甘肃某红柱石选矿厂尾矿量大,粒度细,SiO2含量低,制备蒸压灰砂砖难度大.试验研究了钙硅比(C/S)、石英砂掺入量与级配以及蒸压时间对某细粒红柱石尾矿蒸压灰砂砖力学性能的影响.结果表明当红柱石尾矿、石灰、石英砂配比分别为66.6％、18.4％、15％,石英砂的颗粒级配满足-0.45 mm+0.15 mm、-0.90 mm+0.45 mm、-1.25 mm+0.90 mm的粒级含量分别为3％、6％、6％,蒸压时间为6 h时,制得的红柱石尾矿蒸压灰砂砖强度是24.94 MPa,力学性能满足GB 11945-1999《蒸压灰砂砖》MU20级技术要求.X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明:蒸压反应生成的水化硅酸钙和托勃莫来石,对蒸压灰砂砖强度有重要影响.

冻融循环作用下锂渣混凝土抗硫酸盐侵蚀研究

逄锦伟

2019, 38(1): 304-309.

摘要 ( 24 )

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基于锂渣的微集料效应和活性效应研究了冻融循环作用下锂渣不同掺量对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,同时利用扫描电镜和压汞法探究分析了冻融循环作用下锂渣混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的形貌变化和孔结构变化.结果表明:锂渣能有效增加混凝土在冻融循环作用下的抗硫酸盐侵蚀,且随着锂渣掺量的增加,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能越优;冻融循环作用下混凝土在硫酸盐溶液中生成的腐蚀产物是钙矾石,;掺加锂渣能有效改善混凝土的孔结构,掺加30％锂渣混凝土在硫酸盐溶液中冻融循环420次之后的孔隙率为17.9％,而不掺加锂渣混凝土的孔隙率为29.1％.

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