夏慧芸;赵旭;刘冠宇;张瑞;宋莉芳;邢明亮;陈华鑫

2019, 38(3): 589-595.

摘要 ( 21 )

PDF (1502KB) ( 49 )

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采用水性乳液作为涂层成膜物质,以改性TiO2为可见光催化材料,制备得到可见光催化降解汽车尾气涂层,并通过在涂料组成中引入阻燃剂和自清洁助剂组分,使可见光催化涂层具有一定的阻燃性和自清洁能力.首先对涂层的基本性能进行了系统的测试和研究,利用自主设计的可见光催化降解尾气涂层性能评价装置研究涂层的尾气降解性能;利用热重分析、接触角、防玷污性等手段研究了不同掺量阻燃剂和自清洁助剂涂层的阻燃性和自清洁性能.测试结果表明:该涂层铅笔硬度,拉拔强度,附着力和耐老化性能良好,2 h内对NOx、CO、CO2的催化降解效率依次为67.40％、25.10％、27.64％;涂层厚度1 mm时,耐火极限最终平稳温度为300℃;与水的接触角高达159°,耐沾污性等级≤2.

基于X射线断层扫描的硬化水泥砂浆孔隙结构分析及表征

严辰成;胡五龙;朱四荣;池晴佳

2019, 38(3): 596-603.

摘要 ( 48 )

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水泥砂浆是一种应用广泛的水泥基材料,其内部孔隙结构对其力学性能和耐久性有重要影响.水泥砂浆中孔隙结构复杂,传统方法都是通过实验获得统计平均的结果,无法从孔隙尺度分析孔隙结构对材料宏观力学性能及渗透性的影响,近些年发展起来的X射线断层扫描(X-CT)等成像技术为研究水泥砂浆孔隙结构提供了新的途径.利用X-CT获取水泥砂浆的孔隙图像,通过二维图像分析水泥砂浆的细观组分,根据形成原因与形貌对水泥砂浆内部孔隙(3.34μm以上的大孔和微裂缝)进行了分类;并重构了水泥砂浆的三维孔隙结构,探讨了水灰比对水泥砂浆孔隙率、孔隙体积以及孔径分布的影响,为分析水泥砂浆的力学性能与耐久性提供依据.

从粉煤灰中提取铝源制取ZSM-5及其动态水热晶化过程的研究

陈彦广;康越;杨秀琪;王海英;张亚男;韩洪晶

2019, 38(3): 604-608.

摘要 ( 17 )

PDF (1435KB) ( 27 )

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以粉煤灰分级处理获得的Al(OH)3作为铝源,在动态水热不同晶化时间下合成ZSM-5分子筛,并将固液两相分离,对固相ZSM-5分子筛进行XRD、SEM、PSD、XRF表征分析,对液相进行FT-IR表征分析.结果表明,ZSM-5分子筛晶化过程呈"S"型生长曲线规律,包括诱导期,成核期,快速生长期和晶化后期;随晶化时间延长,ZSM-5特征峰增强,产物结晶度提高,达到5 h后保持不变;晶粒尺寸由90～450μm逐渐向100 nm～1μm转变;Si/Al比呈现先升后降最后趋于稳定的趋势.在晶化过程中液相OH-含量不断增加;液相硅氧、铝氧化合物组成不断发生变化.推测ZSM-5晶化机制:固相在液相中不断溶解和沉积,固相发生化学重组并由大尺寸凝胶向小晶粒ZSM-5转变.

多年冻土季节活动层区引气混凝土孔结构演变规律与抗冻性研究

张凯;王起才;杨子江;王庆石;王新斌

2019, 38(3): 609-614.

摘要 ( 22 )

PDF (1590KB) ( 23 )

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以多年冻土季节活动层区铁路、公路线路中桥梁的墩台基础混凝土灌注桩为背景,将持续-3℃养护下84 d时的引气混凝土和标养下28 d时的引气混凝土(两者抗压强度相同)的孔结构及抗冻性进行了对比分析,得出引气混凝土在-3℃养护环境下孔结构的演变规律和抗冻性能.结果表明:持续-3℃养护下混凝土平均孔径为标养下的1.48～1.63倍,气泡间距指数为标养下的1.37～1.61倍,孔隙率为标养下的1.25～2.02倍,且平均孔径随着含气量的增大先减小后增大,气泡间距系数随着含气量的增大而减小,孔隙率随着含气量的增大而增大;通过延长养护龄期抗压强度虽然最终可以达到标养下的抗压强度(龄期滞后),但混凝土的抗冻性能降低,其降低幅度不仅与含气量有关,而且与孔结构有关,含气量对混凝土抗冻性能的影响存在最优含气量,即最优含气量在3.2％左右.

非饱和及饱和状态下水化硅酸钙孔道中水分和离子传输的分子动力学研究

贾玉婷;赵铁军;侯东帅;李海斌;李涛;杨铁军

2019, 38(3): 615-621.

摘要 ( 32 )

PDF (1708KB) ( 45 )

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水分子和离子在纳米孔道中的传输是混凝土材料的耐久性的重要影响因素.利用分子动力学方法可以模拟水分子和离子在非饱和及饱和状态下的毛细传输过程,进而探究纳米孔道中水分和离子的传输规律以及与C-S-H界面之间的相互作用特性.非饱和状态下,水分子和离子的传输主要受到毛细作用的驱使,以半月板形界面沿3.4 nm的水化硅酸钙孔道向上侵入;饱和状态下的水分子的传输主要是上下部水分子互相扩散而形成的交互传输过程,使得水分子沿孔道的扩散速度减慢.且饱和状态下,孔道界面处水化层更为紧密稳定,易形成离子簇,直接阻碍了后续水分子和离子的进入.因此,非饱和状态下水分子携带离子在纳米孔道中的传输速度远快于饱和状态.

粉煤灰尾渣碱融水热合成高性能13 X分子筛

陶春光;田冬;陈永红;卢肖永;丁岩芝

2019, 38(3): 622-626.

摘要 ( 38 )

PDF (1426KB) ( 25 )

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以分离漂珠和酸溶性金属化合物后的粉煤灰尾渣为原料,经高温碱融水热法合成13 X分子筛,通过使用超声震荡,并引入13X晶种,有效降低了晶化时间.以Ca2+交换能力为指标,并运用XRD,SEM,FT-IR,TG-DTG对生成的13X分子筛进行了探究.结果表明:在700℃下碱融活化3 h后,粉煤灰的石英和莫来石晶体结构被完全破坏.碱度(n(Na2O):n(SiO2))=2.0,碱融温度700℃,晶化温度80℃,晶化时间8 h,在此条件下生成了纯净的13X分子筛,粒径约为0.7μm,钙离子的交换能力为281.68 mg/g.

工艺参数对煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷孔结构和力学性能的影响

胡明玉;樊财进;叶晓春;刘章君

2019, 38(3): 627-633.

摘要 ( 22 )

PDF (2750KB) ( 28 )

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以煤矿固体废弃物煤矸石和煤炭伴生页岩为主要原材料,抛光渣为造孔剂、滑石为助熔剂,制备泡沫陶瓷.研究烧成温度、保温时间和球磨时间等工艺参数对泡沫隔热陶瓷孔结构、表观密度、孔隙率和力学性能的影响.研究结果表明,随着烧成温度升高,泡沫陶瓷的孔径和孔隙率增大,材料的致密度和孔密度降低,抗压强度减小.并随着保温时间的延长,泡沫陶瓷的孔径和孔隙率先增大而后趋于平缓,发泡状况更加完善.当烧成温度、保温时间和球磨时间等工艺参数分别为1200℃、30 min和40 min时,泡沫陶瓷的孔径小且孔分布均匀,在0.6～0.8 mm孔径区间集聚度达80.6％,孔隙率大于70％,抗压强度大于12 MPa.

基于灰色理论的三次指数平滑模型预测自然陈化中热闷钢渣f-CaO含量

方圆;于峰;项国圣;王学庆

2019, 38(3): 634-639.

摘要 ( 23 )

PDF (987KB) ( 44 )

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采用自然陈化方法处理热闷钢渣,跟踪检测热闷钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量.运用灰色预测模型和三次指数平滑模型,建立基于灰色理论的三次指数平滑模型(GM-ESIII预测模型)预测热闷钢渣自然陈化中f-CaO含量.结果表明,自然陈化方法处理热闷钢渣可以有效降低f-CaO含量,即S热闷钢渣150 d之后f-CaO含量从9.41％下降至6.01％且基本维持在6.00％左右,N热闷钢渣160 d之后f-CaO含量从5.83％下降至2.64％且基本维持在2.65％左右;GM-ESIII预测模型的预测数据与试验数据吻合较好,相对误差为-2.149％～1.894％,有效提高了热闷钢渣自然陈化中f-CaO含量预测精度;同时GM-ESIII预测模型中平滑系数与初始f-CaO含量的相关性较小,与f-CaO含量变化趋势的相关性较大.

微裂技术对水泥粉煤灰稳定碎石收缩性能影响研究

马士宾;张晓云;魏连雨;魏建慧

2019, 38(3): 640-648.

摘要 ( 19 )

PDF (1547KB) ( 31 )

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微裂技术可以有效减轻水泥粉煤灰稳定碎石基层的收缩开裂,研究了微裂技术对水泥粉煤灰稳定碎石材料收缩性能的影响.首先,以响应面为基础进行微裂程度控制模型的建立,其次通过室内干缩试验和温缩试验研究了微裂作用对水泥粉煤灰稳定碎石材料收缩特性的影响,分析和评价了不同微裂时间、微裂程度作用下水泥粉煤灰稳定碎石愈合过程中收缩性能的变化规律.结果表明:微裂作用可有效降低水泥粉煤灰稳定碎石的早期干缩应力和早期温缩系数,在养护期第2 d实施微裂,微裂程度为40％时效果最佳.

不同添加剂对干法制粉生坯早期强度的试验研究

丁鑫;夏光华;林锦威;徐玉欣

2019, 38(3): 649-652.

摘要 ( 28 )

PDF (1300KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

采用单掺法和复掺法分析比较了不同早强添加剂对干法制粉陶瓷生坯的早期强度的影响,并探讨其早强机理.研究结果表明,陈腐48 h后掺量为0.4wt％硅溶胶的早强效果要优于掺量为0.4wt％的CaCl2,掺量为0.02wt％三乙醇胺的早强效果优于掺量为0.02 wt％的尿素.无机早强剂的早强效果要强于有机类早强剂;复掺有机和无机早强剂的作用效果均优于单掺的早强效果;经对比,早强效果最好的是0.2wt％CaCl2+0.3wt％硅溶胶+0.01wt％三乙醇胺的组合复掺,使干法制粉陶瓷生坯的早期强度较未掺组提高33.2％.

不同直径碳纳米管对水泥基试样力学性能的影响

戚瑞;田威;王峰;赵丙伟

2019, 38(3): 653-658.

摘要 ( 27 )

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相关文章 | 计量指标

为了研究不同掺量以及不同直径多壁碳纳米管(MWCNTs)对水泥基试样力学性能的影响,分别采用直径为10～20 nm、20～40 nm、40～60 nm的三种MWCNTs制备了不同掺量的MWCNTs水泥基试样,并对水泥基试样进行了力学性能试验.通过孔径分析仪(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)分别对不同直径及不同掺量的MWCNTs水泥基试样的孔隙结构和微观结构进行了研究.试验结果表明:使用相同直径MWCNTs的水泥基试样中,抗压强度和抗折强度分别在较低掺量为0.1wt％和0.2wt％时提升最为明显,孔隙率随着MWCNTs掺量的增加而增大;而使用相同MWCNTs掺量的水泥基试样中,MWCNTs直径为10～20 nm的抗压强度提升最为明显,直径为40～60 nm的抗折强度提升最为明显,孔隙率随着MWCNTs直径的增大而增大.另外通过扫描电镜分析还发现,不同直径不同掺量的MWCNTs在水泥基试样中起到了桥联和拔出作用,能有效的阻止裂缝的传播和发展.

磷酸镁水泥(MPC)及其作为FRP粘结剂的研究进展

李悦;苏迎秋;梅期威;林辉

2019, 38(3): 659-663.

摘要 ( 25 )

PDF (958KB) ( 51 )

相关文章 | 计量指标

对磷酸镁水泥(MPC)的组成及水化机理进行介绍,总结了影响其工作性能的因素,综述国内外应用MPC作为粘结剂粘接FRP加固混凝土结构的研究进展,提出了存在的问题,为今后的研究提供了参考.

粉煤灰合成分子筛主要工艺的研究进展

杨丽韫;孟凡绪;袁鹏;钱晓明;李书武;白皓;李宏

2019, 38(3): 664-672.

摘要 ( 32 )

PDF (1689KB) ( 39 )

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粉煤灰中含有大量的Si、Al元素,可作为合成分子筛的主要原料.通过对粉煤灰合成分子筛的主要工艺进行比较分析,研究了各工艺的优缺点以及合成过程中的主要影响因素.粉煤灰合成分子筛的工艺已由一步水热法开发出:二步水热法、碱熔融法、有机/无机模板剂法、微波/超声波辅助加热法和无溶剂体系法.其中二步水热法、有机/无机模板剂法可通过在原料中添加了硅铝源或模板剂来控制反应方向,提高目标沸石的结晶度;碱熔融法可有效提高粉煤灰中有效物质的活性;微波/超声波辅助加热法可降低合成过程的能耗;无溶剂体系法可有效降低合成过程的水耗.每种合成工艺中可通过控制硅铝比、液固比、碱的种类和浓度、晶化温度等因素来降低合成成本.

真空玻璃用封接材料与封接技术

陈鹏;曹志强;熊德华;张平;曹欣;李宏

2019, 38(3): 673-682.

摘要 ( 49 )

PDF (1505KB) ( 28 )

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随着能源与环境问题的日益加剧,新型节能环保材料成为广泛关注的焦点.真空玻璃作为新一代节能玻璃,具有良好的隔热、隔声性能,决定其在节能环保领域有着广泛的用途.以真空玻璃用封接材料和封接技术为出发点,着重归纳总结低熔点玻璃材料和相关封接技术的研究进展,并简要介绍当前真空玻璃发展现状.结合当前研究中存在的不足,对真空玻璃未来的发展进行展望.优化新型环保无铅低熔点玻璃组成及性能,研发封接技术新方法、新工艺,提高封接质量、降低生产成本,将会成为真空玻璃未来研究的主要方向.

硫铝酸盐水泥改性的研究进展

沈燕;张伟;陈玺;李雪飘

2019, 38(3): 683-687.

摘要 ( 64 )

PDF (941KB) ( 50 )

相关文章 | 计量指标

硫铝酸盐水泥是目前广泛关注的重要低碳水泥品种,然而,该水泥生产成本较高,存在凝结时间不易调控,后期强度发展缓慢等问题.从改善硫铝酸水泥的性能的角度出发,分析了调凝剂、掺合料、纳米材料对硫铝酸盐水泥水化、凝结时间、强度等性能的影响以及存在的问题.最后提出如果能够优化各种掺加材料的改性效果,将对硫铝酸盐水泥在工程实践中的推广和应用具有重要的现实意义.

固硫灰渣的特性及其与现行标准的适应性

宁美;王智;钱觉时;唐盛轩

2019, 38(3): 688-693.

摘要 ( 55 )

PDF (1363KB) ( 47 )

相关文章 | 计量指标

循环流化床燃煤固硫灰渣的量越来越大,其利用的迫切性增加,加强对固硫灰渣特性的研究和认知,建立或完善其特性表征评价体系、相关参数测试方法是重要的基础工作.在总结流化床燃煤灰渣的化学组成、矿物组成、物理特性以及其成因和影响因素的基础上,探讨了其特性表征评价体系和相关参数测试方法,并讨论了这些测试方法与现行标准的适应性与原因.依据固硫灰渣的特性,提出了更适合其火山灰活性测定的"改进水泥熟料28 d抗压强度比法",并改善了测试固硫灰渣f-CaO含量、需水量比和SO3含量的测试方法.

铁酸镧的合成及应用研究进展

陈平;王瑶;王晨

2019, 38(3): 694-701.

摘要 ( 495 )

PDF (1096KB) ( 282 )

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铁酸镧(LaFeO3),一种稀土复合金属氧化物.具有典型的钙钛矿结构,稳定的晶体结构,以及丰富的物理化学性能,因此它在传感器,催化,固体燃料电池等方面都有着广泛的应用前景.简述了LaFeO3的结构,现今常用制备方法,制备方法包括溶胶凝胶法,水热法,模板法,还有改性制备.介绍了改性方式,包括掺杂和复合改性.简述将其作为传感器,催化剂,电极使用的原理还有现今的研究进展,最后基于研究现状和不足,展望了铁酸镧的研究方向.

冻融循环与硫酸盐溶液耦合作用下混凝土劣化机理试验研究

田威;李小山;王峰

2019, 38(3): 702-710.

摘要 ( 41 )

PDF (5692KB) ( 133 )

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基于多尺度研究了浓度为10％和15％硫酸盐溶液与冻融循环耦合作用下混凝土的劣化机理.从混凝土质量,抗压强度,相对动弹性模量时变规律等宏观力学指标探究了混凝土损伤劣化机制;运用CT技术和扫描电镜(SEM)技术从细微观角度研究了冻融循环与硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的侵蚀劣化规律.研究结果表明:宏观上混凝土试样的质量损失总体呈现初期增加随后小幅下降后期快速增加的趋势、单轴抗压强度先增大后减小的变化规律;在高浓度溶液中的试样相对动弹性模量下降速率呈现出先快后慢的变化规律,在低浓度溶液中的试样相对动弹性模量下降速率开始比较缓慢随着冻融次数增加慢慢趋近于高浓度溶液中试样.细观上通过CT技术发现试样的孔隙率随着冻融次数的增加呈现先减小后增大的趋势,内部微裂纹逐步扩展直至贯通.微观上运用扫描电镜(SEM)观察到试样裂缝和孔洞内壁处生成了钙矾石和石膏,并由于其膨胀力使得混凝土结构酥松.硫酸盐侵蚀和冻融循环耦合作用下混凝土劣化过程有两个阶段:在前期硫酸盐能降低冻融循环对混凝土的劣化,在后期硫酸盐侵蚀产物膨胀力、结晶盐产生的结晶压力和冻融产生的冻胀力共同作用使混凝土加速劣化.

TiO2载体制备条件及结构对MnOx/TiO2催化剂性能的影响

王其波;谢峻林;刘小青;李凤祥;公丕军;何峰

2019, 38(3): 711-716.

摘要 ( 33 )

PDF (3412KB) ( 46 )

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采用水热法一步反应制备锐钛矿结构TiO2晶体,通过浸渍法负载活性组分MnOx得到MnOx/TiO2低温脱硝催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,研究制备过程中水热温度、水热时间以及硫酸钠用量对TiO2载体和MnOx/TiO2催化剂性能的影响.结果表明,水热温度为120℃,水热时间为22 h以及硫酸钠与尿素摩尔比为0.12的条件下,得到的TiO2结晶度高,分散性好,最大比表面积为234.54 m2·g-1.由其制备的MnOx/TiO2低温脱硝催化剂具有最佳的低温脱硝活性,在空速为20000 h-1,反应温度为200℃时,催化剂脱硝率可达90％以上.

改性钙基膨润土对水泥浆体悬浮性的影响

张超凡;管学茂;勾密峰;张海波

2019, 38(3): 717-721.

摘要 ( 28 )

PDF (1753KB) ( 38 )

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通过对钙基膨润土(Ca-BT)进行改性,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒径分布和zeta(ζ)电位进行表征,再结合对水泥浆体泌水率测试,研究了改性膨润土对水泥浆体悬浮性的影响.结果表明:Ca-BT经机械改性后,颗粒粒径显著减小,但对 ζ电位影响不大;Ca-BT经化学改性后 ζ电位绝对值明显增大,由-4.9 mV增至-32.9 mV;Ca-BT经机械化学改性后颗粒粒径明显减小且ζ电位绝对值增大,晶体层状结构破坏部分剥离为单片层,显著提高水泥浆体的悬浮性;在水泥浆体中掺入经机械化学改性的Ca-BT,其中改性剂掺量为7％时,搅拌均匀静置2 h后泌水率为4.46％最低,体系悬浮性最好.

基于Krstulovic-Dabic模型的复合胶凝体系水化特性研究

党晗菲;谢清泉;于连山;王辉;马昆林

2019, 38(3): 722-728.

摘要 ( 116 )

PDF (1472KB) ( 52 )

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将粉煤灰、矿粉、膨胀剂、纳米硅、粘改剂等掺合料按一定比例加入基准水泥中,采用等温量热仪测试了复合胶凝体系在5℃、20℃和30℃下的水化放热速率曲线.同时基于Krstulovic-Dabic模型,计算了相应的水化动力学参数,讨论了温度和掺合料对水化动力学参数的影响,探讨了复合胶凝体系复杂的水化机理.结果表明,复合胶凝体系的水化放热速率峰值随温度升高呈指数增加,而峰值到达时间则随温度升高呈指数减小,水化动力学参数随温度升高显著增大.掺合料的加入降低了复合胶凝体系的水化动力学参数和水化放热速率峰值,并使放热峰值提前出现,特别是膨胀剂和纳米二氧化硅作用显著.计算得到的反应速率曲线与测试得到的实际速率曲线的拟合精度受到温度和掺合料的影响.

水泥路面路表动水压力现场测试及计算研究

郭寅川;肖海涵;申爱琴;郑盼飞

2019, 38(3): 729-736.

摘要 ( 14 )

PDF (2788KB) ( 27 )

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针对行车荷载-动水耦合作用下水泥路面耐久性劣化及表面功能损伤等问题,为了实测水泥路面路表动水压力值,分析其在不同荷载及车速下的响应状态.通过现场钻孔埋置专门设计的压阻式传感器,测量小轿车和大卡车作用下的水泥路面路表动水压力值与车速的关系曲线,提出基于6 mm水膜厚度和不同荷载作用下的路表动水压力计算模型:P=0.000058V2-0.0041V+0.1124和P=0.0001V2-0.0061V+0.113,并进行了计算分析.研究结果表明:水泥路面路表动水压力随着车速的增大而增大,并和车速的平方成正比例关系,120 km/h的小轿车产生的路表动水压力峰值为0.49 MPa,80 km/h的大卡车产生的路表动水压力峰值为0.52 MPa;随着车轮的驶过,动水压力会先增大后急速减小直到出现一个瞬时的泵吸压力,其值约为正压力峰值的1/3～1/5,两者交互作用造成路面表面功能损伤;当车速达到60 km/h后,胎压对动水压力具有显著性影响,表明高速行驶的重载车形成的动水压力对水泥路面表面造成的损伤劣化最为严重.

基于分子动力学理论研究离子在C-A-S-H纳米孔道中的吸附与传输特性

徐小倩;李涛;李海斌;贾玉婷;王攀;侯东帅

2019, 38(3): 737-742.

摘要 ( 33 )

PDF (1723KB) ( 30 )

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运用分子动力学理论研究了氯化钠溶液在不同铝掺量[Al/(Al+Si)]的水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶孔模型中的基本特性,通过密度分布、吸附比例、径向分布函数(RDF)、时间相关函数(TCF)和均方位移(MSD)等手段进行表征.离子的密度在界面处出现了明显的峰值,其吸附比例亦随着铝掺量的增加有所增加.水化硅铝酸钙孔道界面对离子的动力学特性也有较大的影响,随着铝掺量的增加,钠离子与界面结构氧原子(Os)的吸附稳定性逐渐增强,阴阳离子的均方位移减小,即离子运动变慢,使得在水化硅酸钙孔道中的传输受到限制.从分子动力学的角度揭示了C-A-S-H界面对离子的吸附机理,对富含铝相水泥基材料的耐久性研究提供了重要的依据.

硅酸盐矿物标准熵简易计算模型

周义鸿;干磊;李毓峰

2019, 38(3): 743-748.

摘要 ( 35 )

PDF (1052KB) ( 31 )

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标准熵作为热力学的基础数据,在科学研究中起着不可或缺的作用,但仍缺乏很多硅酸盐矿物的标准熵.目前,Latimer标准熵计算模型及其后续修正模型虽然得到了广泛使用,但在这类模型中阴离子标准熵受阳离子价态影响,使用过程较为繁琐,并且模型只优化了SiO2-3和SiO4-4的标准熵.本研究建立了一种不考虑阳离子价态,同一硅酸盐阴离子对应单一的标准熵值的离子加和简易计算模型,并且模型优化范围扩展至SiO2-3,SiO4-4,Si2O2-5,Si3O4-8,SiO6-5和Si2 O6-7等常见的硅酸盐阴离子.对覆盖23种阳离子的94种硅酸盐矿物的标准熵计算结果表明,本模型计算值与实测值的整体平均相对误差仅为6.00 J/mol·K,显著优于Latimer模型和Mills模型.

拜耳法赤泥基轻质保温陶瓷的制备

魏红姗;马小娥;管学茂;张伟国;黄昂;李世华

2019, 38(3): 749-751.

摘要 ( 11 )

PDF (1571KB) ( 33 )

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以拜耳法赤泥、玻璃粉和钾长石为原料,采用可燃物燃尽发泡法制备了轻质保温陶瓷.研究了不同煅烧温度对试样物理性能的影响,并对烧结试样的微观结构、物相以及碱溶出进行了分析.结果表明:试样最佳煅烧温度为1070℃;试样气孔为闭口孔,呈密排六方分布;主要物相是霞石,碱溶出量很少.

立方碳化硅弹性磨块制备工艺、性能与应用

冯先杰;王晓刚;樊子民;陆树河;赵凯

2019, 38(3): 752-755.

摘要 ( 27 )

PDF (2157KB) ( 39 )

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应用立方碳化硅新材料做主磨料,采用热压工艺制备新型立方碳化硅弹性磨块,用静水力学天平、巴氏硬度计、XRD、SEM等测试材料的组织、结构及性能,并在应用现场进行了工业实验.研究结果表明:磨块中立方碳化硅的质量分数为8.5％,热压机上板温度160℃、下板温度为163℃、压力450 kN时弹性磨块巴氏硬度达到最大值55 Hba,气孔率及吸水率为最小值.工业实验中磨抛全抛釉瓷砖,其表面光泽度达到70 GU之上,明显高于行业水平.

低温早强水泥稳定碎石材料无侧限抗压强度和抗冻性能研究

马士宾;高建强;魏建慧;张晓云

2019, 38(3): 756-761.

摘要 ( 35 )

PDF (1162KB) ( 44 )

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在低温环境下水泥稳定碎石材料的强度形成较为缓慢,同时材料的耐久性能也会受到严重的损伤.要使水泥稳定碎石材料能够满足施工阶段的早期强度要求,往往需要延长水泥稳定碎石材料的养生时间.为了缩短低温环境下水泥稳定碎石材料的养生时间,提高水泥稳定碎石的耐久性能,制备了早强剂分别为水泥剂量的0％,4％,8％,12％,16％五种掺量下的水泥稳定碎石试验试件,通过无侧限抗压强度试验、冻融循环试验,分析了不同低温环境下水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、冻融循环后的质量损失率和抗冻系数的变化规律.结果表明:在低温环境下,随着早强剂掺量的增加,水泥稳定碎石材料的早期无侧限抗压强度会越来越大,在养生温度为0℃以下时,水泥稳定碎石材料的后期无侧限抗压强度也会越来越大.并且随着早强剂掺量的增加,冻融前后的质量损失率也降低,抗冻系数得到了提升.随着养生温度的升高,早强剂的作用效果越明显,无侧限抗压强度、冻融质量损失率和抗冻系数都得到了明显的改善.

烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

李国华;李国义

2019, 38(3): 762-765.

摘要 ( 20 )

PDF (1465KB) ( 31 )

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以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3％石墨,按质量比37:36:27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成.采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征.结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg8.13 Al14.75 Fe1.13O32和Al15.44 Fe6.16 Mg2.32O32;XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg0.23 Fe2+0.54 Fe3+0.06 Al0.17)Ⅳ(Mg0.03 Fe2+0.065 Fe3+0.02 Al0.88)ⅥO4.000和(Mg0.708Fe0.056Al0.237)Ⅳ(Mg0.154Fe0.0425Al0.8035)ⅥO4.000;通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al2O3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al2O3和MgO·Al2O3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低.

精密齿坯陶瓷型模制备试验研究

张正彬;张勇

2019, 38(3): 766-770.

摘要 ( 15 )

PDF (2500KB) ( 31 )

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针对大型齿轮或非圆齿轮加工中切削余量过大或不均所造成的刀具磨损较快、加工效率低、材料损耗严重、加工能耗严重等问题,提出了一种适用于大型齿轮或非圆齿轮带齿形齿坯铸造工艺的陶瓷模具制备方法,基于3D打印技术快速制备带齿形齿坯模具原型,结合硅橡胶较好的翻模工艺特性制备出了带有齿形的硅模,并基于陶瓷型精密铸造技术,最终得到了带齿形齿坯的陶瓷型制备模具与造型模具,通过与传统制坯工艺的对比,该方法在制备大型齿轮或非圆齿轮毛坯时,在降低齿轮切削刀具或砂轮的单件磨损率、降低材料的损耗、提高加工效率、降低齿轮机床的能耗时具有很大的优势,具有广阔的应用前景.

N掺杂介孔TiO2的制备及光催化性能研究

刘民;徐连鸣;毛永强

2019, 38(3): 771-776.

摘要 ( 19 )

PDF (1770KB) ( 44 )

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以十六烷三甲基溴化铵(CTAB)为模板,通过水热法与煅烧处理结合的方法合成高度分散和尺寸均匀的纳米介孔TiO2球.通过扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、N2脱附吸附、紫外可见漫反射光谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对介孔材料进行表征.结果表明,当氮掺杂浓度为2.0％时,介孔TiO2粒径较小(11.7 nm),孔径较大(9.0 nm),比表面积大(142.4 m2/g),禁带宽度较低(2.92 eV),氮掺杂相对含量可达到1.96at％(氮掺杂的固体TiO2仅为0.36at％),对可见光吸收能力明显增强,对罗丹明B降解效果最佳,3 h可达83％以上.

核电站安全壳混凝土气体密封性研究

宋杨;张森;王启航

2019, 38(3): 777-782.

摘要 ( 18 )

PDF (1212KB) ( 29 )

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以核电站安全壳同配比混凝土为研究对象,首先研究了混凝土氮气和水汽的等温吸附曲线,然后采用喷淋水的方式由表及里地润湿混凝土,测试混凝土的饱和度和气体渗透率的变化规律,最终分析了提高混凝土安全壳密封性的有效措施.研究结果表明:随着相对湿度的增加,混凝土的饱和度逐渐增大,气体渗透率逐渐降低;喷淋水的方法可以在135 d使安全壳混凝土的润湿厚度达到120～150 mm,饱和度达到0.7～0.9,渗透率由10-16～10-17 m2降低至10-18～10-19 m2,混凝土安全壳的密封性能大幅提升;氮气吸附和水汽吸附结果均表明孔径体积在10～100 nm有较大增加,故采取措施封堵混凝土10～100 nm的孔隙结构是有效阻止混凝土气体渗透的有效途径.

热处理与二次化学强化对玻璃应力层深度的影响

胡传杰;张喆颖;刘超;韩建军;谢俊;郑滔;王祥成;叶华庭;吕鑫

2019, 38(3): 783-787.

摘要 ( 38 )

PDF (1191KB) ( 37 )

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应力层深度是衡量化学强化玻璃抵抗裂纹扩展能力的重要指标,提高应力层深度对于改善化学强化玻璃的使用性能具有重要的意义.以国产高铝玻璃为研究对象,研究了化学强化与热处理对玻璃应力层深度、表面压应力和抗弯强度的影响.研究表明,对化学强化玻璃的热处理可以显著增加玻璃的应力层深度,但是抗弯强度也会明显降低;对热处理后的玻璃的二次化学强化,可进一步增加玻璃的应力层深度,并显著提升玻璃表面压应力与抗弯强度.该方法在不延长工艺时间的前提下,可显著增加玻璃的应力层深度,并避免高温或长时间化学强化所引起的力学性能降低.

SAP对水泥水化热及不同水胶比膨胀混凝土强度的影响

王朦诗;宁贵霞;张戎令;胡锐鹏;李航辉;何子舟

2019, 38(3): 788-793.

摘要 ( 33 )

PDF (1709KB) ( 35 )

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为了研究高分子吸水树脂(SAP)对水泥水化热及膨胀混凝土强度的影响,在膨胀混凝土中加入不同掺量的未吸水SAP,通过对水泥水化热及三种水胶比下混凝土抗压强度试验进行分析,可以得出:SAP的掺入会降低水泥水化热温度曲线的峰值,同时还会减少总放热量,且掺量越大,作用效果越明显;当膨胀混凝土水胶比不同时,水胶比越低,SAP对强度的作用效果越明显;SAP对不同水胶比膨胀混凝土强度的影响趋势基本相同,在合理的掺量范围内,加入SAP会提高膨胀混凝土的强度,且掺量越大,对强度的提升作用越明显,但超过合理的掺量范围,SAP的掺量增加会对混凝土强度造成不利影响.

海水拌养水泥稳定珊瑚砂基层力学性能及微观结构

耿九光;尚涛;陈明远

2019, 38(3): 794-798.

摘要 ( 27 )

PDF (1917KB) ( 42 )

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利用珊瑚砂取代天然河砂制备水泥稳定基层材料,系统研究了水泥稳定珊瑚砂材料在海水拌合养护、淡水拌合养护制度以及干湿循环作用下的力学性能差异,利用XRD、SEM对其微观结构和强度形成机理进行分析.结果表明,海水拌合养护水泥稳定珊瑚砂材料比淡水拌合与养护早期强度发展快,但后期强度会出现倒缩,其中5％、6％、7％、8％水泥用量90 d强度分别倒缩15％、5％、3％、1.5％,而6％水泥用量下的试件90 d强度依然满足规范要求;干湿循环作用加速了海水对水泥稳定珊瑚砂材料内部结构破坏,最终导致材料表面局部脱落、松散,使强度降低;微观结构分析表明海水拌合水泥稳定珊瑚砂材料水化产物与普通水泥石类型相同,水泥水化产物与珊瑚砂表面孔隙紧密接触,有利于增强浆体与珊瑚骨料结合强度.

水玻璃碱浓度和模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成影响试验研究

黄丽萍;马倩敏;郭荣鑫;颜峰;林志伟;张敏

2019, 38(3): 799-804.

摘要 ( 28 )

PDF (1112KB) ( 43 )

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利用固液萃取法提取碱矿渣胶凝材料孔隙液,对孔隙液碱度和各离子浓度进行表征,并与硅酸盐水泥进行对比.同时研究了水玻璃碱浓度与模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成的影响.结果表明:碱矿渣胶凝材料孔隙液的pH值较硅酸盐水泥低;孔隙液中的离子以钠为主.碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠、硅、硫离子浓度随着水玻璃碱浓度的增加而增加;钙、镁、铝离子浓度则随着水玻璃碱浓度的增加基本呈下降趋势.碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠离子和钾离子浓度随着模数的提高先上升后下降,在模数为1.5时达到最大,而钙、镁、铝离子浓度则在水玻璃模数为1.5时达到最低,水玻璃模数对孔隙液中硅、硫离子浓度没有显著的影响.随着水玻璃碱浓度的升高,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值呈上升趋势;随着水玻璃模数的增大,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值基本呈现出先增大后减小的趋势,pH值在水玻璃模数为1.5时达到最大值.

SHCC增强混凝土叠合梁弯曲性能及韧性分析

尚君;谭哲;王兰芹;赵铁军;郭思瑶

2019, 38(3): 805-810.

摘要 ( 22 )

PDF (1985KB) ( 26 )

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应变硬化水泥基复合材料(SHCC)具备优越的拉伸性能与裂缝控制能力,用以提高混凝土材料韧性且以无害化裂缝应对结构变形,将是合理利用SHCC材料、提高加固补强有效性的重要手段.通过四点弯曲试验对不同SHCC层厚增强混凝土叠合梁开裂模式、承载变形能力进行系统分析,并结合JSCE-SF4方法与PCSm方法对不同SHCC层厚叠合梁进行韧性分析.结果表明,SHCC层起到有效约束与分散裂缝作用,随着SHCC层厚度的增加,裂缝的产生与发展模式发生变化.叠合梁试件荷载-挠度曲线均表现出典型弯曲应变硬化特征,承载力与变形随着SHCC层厚的加大均得到大幅度提高.叠合梁韧性随SHCC层厚增大而提高,但SHCC层厚达到37.5％梁高后增长缓慢.

钢渣粉对MKPC浆体的改性作用试验研究

徐选臣;杨建明;单春明

2019, 38(3): 811-816.

摘要 ( 25 )

PDF (1611KB) ( 30 )

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为了调查钢渣粉对磷酸钾镁水泥浆体的改性作用,测试了含不同量钢渣粉的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的流动度、抗压强度、干缩率和水化温度,分析了MKPC浆体的物相组成和微观形貌.结果表明:钢渣等量替代MgO粉10％～20％,能使碱组份粉体的颗粒级配更合理,进而改善了新拌MKPC浆体的流动性.含10％～20％钢渣粉的MKPC浆体试件的5 h抗压强度提高5％～17％、1 d抗压强度提高不小于30％.含20％钢渣粉的MKPC试件的收缩变形仅为MKPC试件参考样收缩变形的60％.适量钢渣粉等量替代MgO粉,MKPC浆体中有效碱组份总量降低,造成MKPC浆体的早期水化程度降低.由于钢渣粉中的部分活性元素参与了水化反应,MKPC硬化体中出现了Ca2P2O7·3H2O、Ca2Al2Si2O8·4H2O和Fe3(PO4)2·H2O等新物相,钢渣粉中Ca、Fe、Al和Si元素渗入磷酸盐水化产物中,使水化产物的形貌变化较大,MKPC硬化体结构趋于致密.

二次铝灰制备微晶玻璃及性能研究

焦志伟;周伟;刘伟;刘茵;崔岩;刘峰斌;曹雷刚

2019, 38(3): 817-821.

摘要 ( 30 )

PDF (2238KB) ( 52 )

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以二次铝灰为主要原料,通过熔融法,经500℃退火、780℃核化以及880℃晶化热处理后制备得到了以钙长石、硅灰石和透辉石为晶相的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系灰渣微晶玻璃.采用XRD、DTA、SEM、物化性能测试等研究了铝灰含量对微晶玻璃析晶行为、显微形貌和性能的影响规律.结果表明:铝灰含量为30％的时候微晶玻璃的主晶相为硅灰石,随着铝灰含量的逐渐增加,主晶相变为钙长石.当铝灰含量达到55％的时候,XRD图谱中出现了透辉石的衍射峰.微晶玻璃硬度随着铝灰含量的增加不断增大,密度先降低后增大,耐酸腐蚀性能逐渐降低,耐碱腐蚀性能逐渐增强.

材料组分对UHTCC力学性能的影响研究

郭荣鑫;师成洁;马倩敏;颜峰;付朝书;张文帅;林志伟;夏海廷

2019, 38(3): 822-828.

摘要 ( 20 )

PDF (2248KB) ( 46 )

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通过立方体抗压试验和薄板四点弯曲试验,研究了水胶比、粉煤灰掺量、石英砂粒径对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)力学性能的影响,并结合扫描电子显微镜(SEM)分析了UHTCC薄板试件断面的微观结构.试验结果表明,UHTCC薄板最大跨中挠度可达46.3 mm,最大极限抗弯强度可达9.6 MPa,均出现了应变硬化与多缝开裂现象.随着水胶比的增大,UHTCC抗压强度降低,四点弯曲强度降低,但水胶比过低或过高都不利于提高材料的延性.大掺量的粉煤灰会显著降低UHTCC抗压强度和四点弯曲的初裂强度,但能极大的提高材料的延性.粒径小的石英砂能改善UHTCC材料的弯曲强度和延性.SEM微观结构表明,纤维与基体之间通过桥联作用抑制微裂缝的发展,水胶比过低,断面纤维易被拉断,水胶比过高,断面纤维大量拔出,两者都不利于提高UHTCC的延性.

改性再生骨料沥青混凝土的路用性能试验研究

雷斌;叶挺;李海;熊进刚

2019, 38(3): 829-833.

摘要 ( 7 )

PDF (1527KB) ( 45 )

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为改进再生骨料沥青混合料的路用性能,对该混合料的骨料及沥青采用三种处理方法:仅用有机硅树脂对骨料强化处理;仅用纳米碳酸钙对沥青改性;用有机硅树脂对骨料强化处理,并用纳米碳酸钙对沥青改性双处理.结果表明:经过有机硅处理后再生骨料物理力学性能及与沥青粘附性能均有了很大的改善;当采用合理油石比时,双处理的沥青混合料动稳定度大于骨料单一处理的沥青混合料的稳定度;单一有机硅树脂处理后沥青混凝土的残留稳定度最高,双处理次之,未经过任何处理的沥青混凝土最差;对于马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度,经过双处理的沥青混合料最高,只对骨料单一处理的次之,未经过任何处理的最差.

掺水滑石生态混凝土物理力学及水质净化性能研究

陈龙;陈栋;刘荣桂;徐荣进

2019, 38(3): 834-840.

摘要 ( 19 )

PDF (1869KB) ( 33 )

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研制了一种掺水滑石生态混凝土(HEC),并通过试验研究了水滑石掺量、骨料粒径对HEC物理力学性能、净水效果的影响.结果表明:增大骨料粒径可有效提高HEC孔隙率,但会降低抗压强度,而水滑石掺量对其物理力学性能的影响并不明显.在净水试验方面,增大骨料粒径可提高TN、TP的去除率,而水滑石的增加只能提高TP的去除率.当骨料粒径为16.5～31.5 mm,水滑石掺量取5 kg/m3时,孔隙率为28.51％,抗压强度为5.6 MPa,TN去除率为46.8％,TP去除率则可达到最大值78.1％,此时HEC的净水效果相对最优,其物理力学性能也基本满足应用要求.

基于测力延度试验的填料掺量对沥青材料性能影响的研究

谢祥兵;李惠霞;李广慧;李晗

2019, 38(3): 841-846.

摘要 ( 17 )

PDF (1297KB) ( 25 )

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采用测力延度试验对不同粉胶比的沥青胶浆进行了测试,通过对沥青胶浆力-延度曲线的分析,提出以拉伸屈服强度、断后伸长率、初始黏韧性强度比、残余黏韧性强度比四种指标探讨不同填料含量对沥青低温性能的影响.在此基础上,运用离差最大化法计算各评价指标的权重.研究结果表明,随着填料含量的增加,峰值力呈指数函数形式增长,其相关系数达99％以上,其中SBS改性沥青的大变形阶段逐渐消失,两种沥青胶浆的极限延度值逐渐降低,破坏类型由柔性逐渐过渡到脆性;沥青胶浆的拉伸屈服强度和初始黏韧性强度比随着粉胶比的增大逐渐提高,而断后伸长率和残余黏韧性强度比逐渐降低,经离差最大化法计算出两种沥青胶浆的断后伸长率权重最大,其值分别为0.555和0.578,因此推荐断后伸长率作为沥青胶浆低温性能评价指标.

高浓度全尾砂胶结充填体强度规律分析

杨仕教;苏帅;王富林

2019, 38(3): 847-852.

摘要 ( 20 )

PDF (1150KB) ( 26 )

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以某矿山铅锌全尾砂作为研究对象,进行高浓度全尾砂胶结充填体强度规律分析,分别对质量浓度为72％、74％、76％、78％、80％和灰砂比为1:4、1:8、1:12、1:16料浆试块的7 d,28 d,56 d单轴抗压强度进行非线性回归分析.综合对比实验分析结果:灰砂比同充填体强度遵循二次函数关系,质量浓度、龄期同充填体强度均遵循指数函数关系;灰砂比越大,龄期的增加对充填体强度增加影响越大;灰砂比越小,充填体强度随质量浓度的增加越缓慢;所得回归模型能较好的反应充填体强度同各因素间的规律.

泥灰岩制备天然水硬性石灰工艺优化及性能

王琳琳;刘泽;王栋民;姜启衎;张川

2019, 38(3): 853-857.

摘要 ( 10 )

PDF (1142KB) ( 39 )

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以泥灰岩为原料,研究煅烧温度、保温时间、消化用水量对制备天然水硬性石灰的影响.采用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、TG-DSC对泥灰岩粉体、煅烧中间产物和消化样品进行了表征.实验室制备的天然水硬性石灰主要有C2 S与Ca(OH)2组成.此外,利用激光粒度分析仪分析粒度、白度仪分析样品白度,与商用NHL2近似,通过对产品进行抗压和抗折强度测试,其达到欧洲标准BS.EN 459-2015中NHL2的要求.

结构性对湿地湖泊相软土不排水剪切强度特性的影响

朱楠;刘春原;赵献辉;王文静

2019, 38(3): 858-864.

摘要 ( 17 )

PDF (3494KB) ( 23 )

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湿地湖泊相软土是由湖泊湿地或古湖泊湿地干缩形成的区域性软黏土,具有特殊的工程性质.为研究结构性对湿地湖泊相软土不排水剪切强度特性的影响,分别对原状土和重塑土进行三轴固结不排水剪切试验和扫描电镜测试,从宏观和微观两个层面分析湿地湖泊相软土结构性对不排水剪切强度特性的影响及机制.研究结果表明:在围压达到结构屈服应力前后,湿地湖泊相软土的不排水剪切强度特性和结构强度演化规律发生显著改变.原状土的不排水剪切强度特性受土的结构性和固结过程中联结强度的破损程度影响,而重塑土的不排水抗剪强度特性仅受土的压密程度影响.

过渡金属催化剂及热解条件对新疆吉木萨尔油页岩热解的影响

潘妮;陈平安;肖水方;高标;戴方钦

2019, 38(3): 865-871.

摘要 ( 20 )

PDF (1354KB) ( 33 )

相关文章 | 计量指标

采用过渡金属盐:Fe2O3、CoCl2·6H2 O和MnSO4·H2 O作为催化剂对新疆吉木萨尔地区油页岩进行催化热解.首先,对添加了不同类型催化剂的油页岩进行TG实验,结果表明这几种催化剂中CoCl2·6H2 O催化效果最好;在此基础上,对添加了CoCl2·6H2 O的样品进一步做TG-MS实验分析,结果显示,添加CoCl2·6H2 O后热解的初始温度降低约100℃,同时热解温度范围从435～1000℃缩小至330～650℃.催化热解过程中,产量最高的产物为CO/C2 H4和C3 H4,我们认为,CO/C2 H4中大部分应为C2 H4.随着升温速率的提高,烯烃和炔烃产量增加,H2 O、烷烃以及芳香烃产量降低,CO/C2 H4、H2 S、乙烷、丙烯、CO2/丙烷产量基本保持不变.从分析结果可以得出:以CoCl2·6H2 O作为催化剂,对于吉木萨尔油页岩来讲,最佳的升温速率为5℃/min.

植物纤维保温免拆模板抗折强度试验研究

何栋梁;杨伟军;成彦惠

2019, 38(3): 872-877.

摘要 ( 25 )

PDF (1806KB) ( 20 )

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为探究植物纤维保温免拆模板的抗折性能及含水率对抗折强度构成的影响,本研究设计了自然状态、标准状态和浸水24 h状态下植物纤维保温免拆模板抗折试件,针对三种状态试件的抗折破坏形态进行系统分析,并以标准状态试件抗折强度和位移大小与有限元建模分析结果进行对比.结果表明:三种状态试件开裂前,应力和应变大致成正比;开裂后,裂缝便在植物纤维保温层中向上快速开展,并随着试验荷载增大发生断裂,折断裂缝基本保持直线状,破坏过程变形明显,呈塑性表现性质.试验数据表明,植物纤维保温免拆模板随着含水率增大呈软化趋势,其抗折强度明显降低,变形增大.标准状态试件抗折强度和位移两项指标试验值对照有限元分析结果基本吻合,试验与有限元建模均可用做分析植物纤维保温免拆模板抗折性能的手段.

煤气化渣微粉活性激发效果的试验研究

杭美艳;吕学涛;郭艳梅;马刚

2019, 38(3): 878-883.

摘要 ( 32 )

PDF (2834KB) ( 37 )

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选取神华包头煤化工煤气化残渣中的粗渣部分,对其进行筛选粉磨,将烧失量控制到6％以下;选取合适的激发剂对煤气化渣微粉进行活性激发,通过采用正交试验的方法对5种单组分激发剂进行最优复合组分的优化设计,最终确定复合激发剂中各单组份的最优掺量;通过扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)对煤气化渣微粉胶凝体系未激发与激发后的3d与28d胶砂试样的形貌及特定产物的类型进行分析,发现其未激发的胶凝体系3d水化产物产生了大量结晶度较低的托勃莫来石,28 d其水化产物由结晶度较低的托勃莫来石转化为结晶度较高的硬硅钙石,且随龄期增长不断伸长,尺寸增大,激发后的胶凝体系3 d水化产物与未激发相似,而结晶度较高,28 d其水化产物生成了大量的六方柱状CH晶体,排列紧密,密实度较高,强度激发效果显著.

振捣法提高硬质高岭土可塑性的研究

张艾丽;冯荣;成龙胜;杨尚权;宋慧民;王琨

2019, 38(3): 884-888.

摘要 ( 13 )

PDF (2067KB) ( 37 )

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从高岭土晶体结构微观形貌特征出发,通过剖析陶瓷生产常规粘土原料——硬质高岭土的可塑性影响因素,对几种常用粘土的可塑性指数、指标值进行了测定和对比分析,结合不同细度样品的颗粒分布曲线和SEM扫描电镜分析,阐述了一种提高硬质高岭土可塑性的加工方法.

电石渣激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的性能研究

贺行洋;郑正旗;苏英;杨进;王迎斌;王庭苇;赵日煦

2019, 38(3): 889-895.

摘要 ( 31 )

PDF (1790KB) ( 53 )

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矿渣作为一种工业固废因其优异的火山灰活性得到了广泛的应用,而磷渣作为黄磷工业的固废由于磷的缓凝作用,其利用率依旧较低.以矿渣与磷渣为主要胶凝材料,电石渣为碱激发材料,展开磷渣-矿渣-水泥三元体系胶凝材料的性能研究.结果表明:电石渣的激发效果随磷渣/矿渣质量比的增大而愈加显著;随磷渣/矿渣比例降低,激发体系的早期强度呈增大趋势,而后期强度呈减小趋势;磷渣与矿渣质量比为60:30时,电石渣激发后材料体系可兼顾早期与后期力学性能.

制备工艺对再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇纤维分散性的影响

黄军福;王福胜;崔辉;周敬勇;夏晓松

2019, 38(3): 896-900.

摘要 ( 19 )

PDF (2026KB) ( 32 )

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为研究再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇(PVA)纤维的分散性,设计了三种不同的制备工艺流程.通过不同工艺制得的试样力学性能测试,结合试验过程和试样破坏形态的观测,评价了三种工艺流程对PVA纤维分散性的影响程度,同时研究了搅拌时间对PVA纤维分散性的影响.试验结果表明:制备工艺对纤维分散性影响显著.在工艺2流程下,分散效果最佳,强度性能也表现为最好,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别较未掺加纤维时提高37.9％和18.6％;适当延长搅拌时间有利于纤维的进一步分散,但达到一定时间后,分散性能开始下降;另外,试样的破坏形态也反映了纤维的分散状况.纤维分散越均匀,试样破坏时完整性越好.

磷酸镁水泥对挥发型重金属P b2+、C d2+的固化效果及机理的研究

李晔;方嘉淇

2019, 38(3): 901-904.

摘要 ( 17 )

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利用磷酸镁水泥对Pb2+、Cd2+等挥发型重金属硝酸盐进行固化,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、及扫描电子显微镜(SEM)等技术手段.研究挥发型重金属对磷酸镁水泥的浸出毒性、表面微观形貌、水化产物和元素分布的影响,以及磷酸镁水泥对Pb2+、Cd2+等挥发型重金属离子的固化效果和机理.结果表明:磷酸镁水泥对重金属固化效果Pb2+>Cd2+,浸出毒性数值远低于国家标准;Pb2+促进水化过程,Cd2+抑制水化过程;Pb在磷酸镁水泥中主要以Pb2+的形态存在,Cd主要以Cd2+的形态存在,Pb2+和Cd2+分别与磷酸根生成相应的磷酸盐晶相并以此状态存在于硬化的磷酸镁水泥中.

基于G-R常数的再生沥青低温抗开裂性能研究

曹青霞;魏定邦;赵静卓;张军林;马元功

2019, 38(3): 905-910.

摘要 ( 53 )

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为了研究不同再生剂对再生沥青低温抗裂性能的影响,以三种掺加不同再生剂(CL、XK、CA)的再生沥青为研究对象,采用动态剪切流变仪(DSR)的频率扫描试验作为试验方法.在此基础上,基于WLF方程及CAM模型,构建参考温度为15℃的主曲线并计算Glover-Rowe(G-R)常数,从而对比再生沥青、老化沥青及基质沥青的低温抗开裂性能.结果表明:再生剂的加入使老化沥青的G-R常数减小,降低了老化沥青的低温开裂风险,同一掺量下三种再生剂对老化沥青低温性能的恢复效果顺序为:XK≈CL>CA;G-R常数与沥青常规指标(15℃延度、25℃针入度、软化点、135℃黏度)均具有较好的相关性,与15℃延度的相关性最好,相关系数达到0.9652.

由低模数水玻璃制备纳米白炭黑的分散剂筛选

王百年;阳春娇;宛强;杨保俊;方晓宇

2019, 38(3): 911-917.

摘要 ( 20 )

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以低模数水玻璃为硅源,二氧化碳为沉淀剂,采用碳化法制备纳米白炭黑,以样品的粒度及分散性作为主要考察指标,筛选并确定了较适宜的复配分散剂EDTA-2Na/CTAC,所确定较优分散剂复配比例为EDTA-2Na:CTAC=1.0％:1.5％.所制备的样品为粒径10～30 nm,分散性良好的无定型纳米白炭黑.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)对样品进行了表征,并对复配分散剂可能的作用机制进行了初步探讨.

骨料对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

范润东;赵惠忠;余俊;张寒;赵鹏达;王相辉

2019, 38(3): 918-924.

摘要 ( 22 )

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为降低铁沟浇注料的原料成本和促进固体废弃物的资源再利用,分别以还原刚玉质骨料和棕刚玉骨料,在其他实验条件相同的前提下,制备了两种Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料试样,研究对比了两种骨料对浇注料的性能的影响.结果表明:(1)试样分别经110℃和1100℃热处理后,以还原刚玉为骨料的试样(编号为1#)的体积密度皆低于以棕刚玉为骨料的试样(编号为0#),其显气孔率皆高于试样0#的;经1500℃热处理后,试样1#的体积密度高于试样0#的,其显气孔率低于试样0#的;经110℃、1100℃热处理后,试样1#的常温抗折强度皆高于试样0#的,而常温耐压强度表现则相反;经1500℃热处理后,试样1#的常温抗折强度和常温耐压强度皆高于试样0#的.(2)还原刚玉骨料玻璃相含量较高,致使试样1#的高温抗折强度低于试样0#的.(3)与试样0#相比,试样1#的抗侵蚀性较差,抗渗透性较好.综合考虑还原刚玉的各项性能可知,还原刚玉有望作为骨料替代棕刚玉在高炉出铁沟浇注料中的使用.

一种复合物细粉在环保无水炮泥中的利用研究

朱厚亮;王朋飞;杨利朋;苗文福

2019, 38(3): 925-928.

摘要 ( 15 )

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以回收镁碳料、增碳剂、SiC、氧化铝微粉、塑性剂以及结合剂为原料制备了炼铁设备专用堵口炮泥.研究了一种复合物细粉对环保无水炮泥性能的影响.结果表明:(1)复合物细粉的添加不影响液体结合剂用量,炮泥的可塑性能保持稳定;(2)复合物细粉的添加有利于提高烧后炮泥的物理强度且能够改善炮泥结构的致密性.

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