杨永;张树青;荣辉;张磊;张颖;徐蕊;王雪平;杨久俊

2019, 38(4): 929-936.

摘要 ( 15 )

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针对当前水泥、矿渣、粉煤灰等无机材料对生土的改性效果主要集中于对其强度和耐久性等宏观性能方面的研究,从改性前后生土的矿物组成、官能团特征峰、微观结构等微观角度来阐述生土改性的内在作用机制.试验结果表明:(1)单掺水泥时,生土改性效果随水泥掺量增加而提高,最佳掺量为15％,其28 d抗压强度和软化系数分别达到9.17 MPa和0.94,原因是Ca(OH)2、C-S-H凝胶等水化产物胶结填充生土颗粒,且在体系中的溶解度趋于饱和;(2)当10％水泥分别复掺5％矿渣和5％粉煤灰时,28 d抗压强度分别达到9.41 MPa和7.14 MPa,软化系数分别为0.90和0.85,其增长的强度来源于矿渣和粉煤灰的二次水化反应,其中的Mg-O、Al-O等键发生断裂,Al3+、Mg2+等阳离子与Ca(OH)2发生置换作用,致使1457.22 cm-1处的特征峰向低波数偏移,同时出现3140 cm-1附近的火山灰反应特征峰;(3)复掺矿渣改性效果优于单掺水泥,而复掺粉煤灰的改性效果不佳.

Cu2+掺杂对C4AF水化性能的影响

邓青山;饶美娟;曾浪;曹禹;陈志坚

2019, 38(4): 937-941.

摘要 ( 30 )

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海洋工程服役环境严峻,氯离子侵蚀是工程破坏严重的因素之一.C4 AF作为固化氯离子的重要成分,它本身及水化产物和氯离子反应生成F盐.以提高C4 AF水化性能为目的,向C4 AF中掺杂入不同含量的CuO以引进Cu2+.通过混料、压片、煅烧、研磨等工序,对C4 AF的3 d和28 d水化产物进行了XRD、SEM、水化热和核磁测试,探究Cu2+对其水化性能的影响.结果发现,适量CuO的掺入有利于提高C4 AF水化性能,促进早期水化,最佳掺量出现在1.0％附近.

塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响

牛建刚;焦孟友;郝吉

2019, 38(4): 942-947.

摘要 ( 17 )

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通过对钢筋与轻骨料混凝土进行拔出试验,探究塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响.以τ-s曲线描述试件粘结滑移的过程,用相对粘结强度衡量塑钢纤维掺量的影响作用,引入粘结韧性来分析塑钢纤维在试件粘结滑移过程中约束与耗能作用.结果表明:试件的破坏形态随纤维掺量的增加由劈裂破坏变为拔出破坏;钢筋的平均极限粘结强度τu、峰值滑移量su随纤维掺量的增加而增大;根据试验数据拟合出了相对粘结强度与塑钢纤维掺量的经验公式,可为工程设计提供参考;粘结韧性随纤维掺量的增加而提高,约束与耗能作用明显增强,但本试验塑钢纤维掺量超过6 kg/m3后,韧性虽继续增长,但韧性增幅却呈下降趋势.

碳化-冻融作用下钢筋混凝土梁承载力衰减分析

苏有彪;胡大琳;张航;陈峰;徐怀存

2019, 38(4): 948-956.

摘要 ( 19 )

PDF (1656KB) ( 30 )

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为了研究碳化-冻融环境对钢筋混凝土梁承载力的影响,对钢筋混凝土试验梁进行了多重循环碳化-冻融交替作用下的加速腐蚀试验,然后对完成腐蚀试验的钢筋混凝土梁进行抗弯荷载试验.通过荷载试验获得腐蚀梁的应变变化、裂缝发展及荷载位移曲线,分析碳化-冻融耦合作用对试验梁承载力衰减的影响.结果表明:荷载试验过程中腐蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本满足平截面假定,相同荷载下受腐蚀梁的跨中应变大于未腐蚀梁的应变值;与未腐蚀钢筋混凝土梁相比受腐蚀梁的裂缝出现的较早,裂缝较宽、数量较少;从试验梁的荷载-位移曲线可知同一级别荷载作用后梁体跨中位移值随碳化-冻融腐蚀周期的增加而增大,极限荷载随腐蚀周期的增加而降低.根据试验梁荷载试验的实测数据提出了钢筋混凝土梁在全寿命周期内承载力时变衰减系数的计算公式,并通过有限元模拟分析验证了其正确性,该系数可用于我国严寒区钢筋混凝土结构的承载力衰减模拟分析和评估,成果可为实际工程参考.

偏高岭土基地聚合物高温陶瓷化特性研究

李娜;徐中慧;陈筱悦;彭熙;姚正珍;帅勤;韩林沛

2019, 38(4): 957-961.

摘要 ( 46 )

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以偏高岭土为原料,分别以钠水玻璃和钾水玻璃为碱激发剂,制备地聚合物,并对两组地聚合物样品高温陶瓷化特性进行研究.地聚合物样品的XRD、线性收缩、气孔率和抗压强度分析表明,在800～1000℃时,两组地聚合物均呈无定形凝胶状态;1100℃开始,由于粘性烧结,K-基地聚合物开始形成稳定的白榴石陶瓷相,线性收缩达到最大值23％,气孔率达到最小值1.22％,抗压强度提高至47.76 MPa;Na-基地聚合物在1200℃开始出现霞石陶瓷相和大孔莫来石相,气孔率最小值为3.10％,最高抗压强度为34.78 MPa;1300℃开始,两组地聚合物三维网状结构均完全破坏并生成稳定的陶瓷相.

不同自密实轻骨料混凝土的强度及耐久性能影响因素分析

张向冈;陈停伟;杨健辉;陈建中

2019, 38(4): 962-968.

摘要 ( 19 )

PDF (1430KB) ( 25 )

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为了兼顾全轻和普通自密实混凝土的优点,以LC30级全轻自密实混凝土为基准,通过河砂、碎石按等体积取代率以单独和同时取代部分陶砂、陶粒方法,形成相应的砂轻、石轻和混轻自密实混凝土,再依次进行特征强度、弹性模量、干表观密度和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能试验.结果表明,河砂、碎石单独取代时均能提高混凝土的特征强度和比强度,并分别在20％、25％时达到最大值,而弹性模量则一直增大且砂轻自密实混凝土较大,但在同时取代时,比强度和弹性模量在河砂取代率降为15％时达到最大值;河砂、碎石单掺时的碳化深度几乎均随取代率增大而减小且二者相近,混掺时虽有所增大但差别也不大;河砂、碎石单掺时的抗氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能均随取代率增大呈先增大后减小趋势,混掺时则在相同河砂取代率时随碎石取代率增大而降低,且最佳值均与上述不同.

弯曲应力作用下钢纤维混凝土氯离子侵蚀性能

白敏;蔡琳琳;牛荻涛;陈华鑫

2019, 38(4): 969-973.

摘要 ( 17 )

PDF (1219KB) ( 34 )

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研究弯曲应力作用下钢纤维混凝土的氯离子侵蚀性能,分析了钢纤维掺量、弯曲应力水平对混凝土氯离子含量、氯离子扩散系数的影响规律.结果表明,钢纤维的存在能改善弯曲应力作用下的氯离子侵蚀性能,钢纤维掺量为1.5％时,改善效果最明显.弯曲应力的存在加速了氯离子在钢纤维混凝土中的扩散速度、增大了混凝土氯离子含量,应力水平越大时影响越明显.钢纤维混凝土氯离子扩散系数与应力水平间存在指数型数学关系式,最终建立了钢纤维混凝土氯离子扩散系数随应力水平变化的数学模型.

基于不同加载制度的轻骨料混凝土动态冲击性能

马巍;任建伟;胡俊;吴德义

2019, 38(4): 974-982.

摘要 ( 16 )

PDF (1819KB) ( 24 )

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以SHPB冲击试验及落锤试验为依据,建立EPS混凝土有限元数值模型,运用连续损伤理论分析不同冲击加载制度对轻骨料混凝土动态缓冲性能的影响.对该类材料的动态响应进行时程分析,揭示峰值速度发生时间及加载周期对整体和局部材料动态冲击响应的影响.分析结果表明:在冲击势能相同的前提下,整体材料的动态耗能特性随着冲击峰值时间的推迟呈现先上升而后下降的趋势,随着加载时程的延长(冲击峰值速度降低)其对冲击势能的转化能力逐渐提高;而单位体积材料的动态耗能特性则随着峰值时间的延迟和加载周期的延长均呈现先上升而后下降的趋势.在材料的冲击损伤演化方面,冲击峰值时间的变化对材料的损伤度影响较小,且材料在峰值时间出现于中期阶段的冲击荷载下的损伤程度相对严重;同时,延长加载周期并降低冲击峰值对于材料冲击损伤的影响显著,并建立了基于加载周期预测材料损伤度的数学模型.

早期养护及掺合料对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

宋进平;王应斌;党玉栋;徐清;李昕成;曹春鹏

2019, 38(4): 983-988.

摘要 ( 16 )

PDF (2059KB) ( 27 )

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研究了不同潮湿养护条件和矿物掺合料的掺入对自然养护1年的C30普通混凝土自然碳化深度、吸水速率以及抵抗盐冻剥蚀性能的影响.结果表明,粉煤灰与矿渣粉的掺入会使混凝土碳化深度提高,导致抗盐冻性能的降低;混凝土早期潮湿养护对混凝土的抗盐冻性能有显著影响.

预湿轻骨料对甘肃河西地区混凝土收缩开裂性能影响

韩博;南雪丽;杨蓝蓝;唐维斌;李荣洋

2019, 38(4): 989-995.

摘要 ( 17 )

PDF (2298KB) ( 21 )

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为解决甘肃河西地区混凝土构筑物早期收缩开裂问题,以预湿轻骨料作为内养护材料,通过室内模拟河西地区气候条件,研究了预湿轻骨料对混凝土抗压强度、自收缩、干燥收缩以及毛细管负压等性能的影响.结果表明:预湿轻骨料可以有效改善河西地区气候条件下的混凝土收缩开裂问题;但预湿轻骨料会对混凝土强度产生不利影响,应对其掺量加以控制;预湿页岩陶粒的内养护效果要好于预湿粉煤灰陶粒,且页岩陶粒引入水量为内养护水量的70％时,对混凝土内养护效果最佳.

钢-高强高模量聚乙烯纤维混凝土高温后力学性能研究

滕晓丹;谭又文;李朋原;周蕴婵

2019, 38(4): 996-100.

摘要 ( 21 )

PDF (1403KB) ( 29 )

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利用钢纤维与高强高模量聚乙烯纤维结合,研发了新型的混杂纤维增强混凝土,对其在常温、高温条件下的力学性能展开试验研究,并得到了纤维掺量对其力学性能的影响规律.结果表明,在常温下当两者掺量比为50:1时,混凝土抗压强度达到最大值;当温度为550℃时,混杂纤维混凝土相对抗压强度达到峰值,温度高于550℃后,混杂纤维混凝土相对抗压强度明显下降.

锰氧化物六角形片的制备及电化学性能研究

鲍菊生;陈俊明;王桂玲;刘翠翠;马莹莹;姚悦;过家好

2019, 38(4): 1002-100.

摘要 ( 17 )

PDF (2302KB) ( 42 )

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采用简单的水热法制备了多孔Mn3 O4纳米六角形片,六角形片的形状及厚度随着葡萄糖的含量改变而改变,当葡萄糖含量为1.5 g时所得到的Mn3 O4六角形片具有最优异的电化学性能,在1 A·g-1的电流密度下,材料的稳定放电比容量可达247.1 F·g-1,500次循环后容量保持率能达到98.8％,这可能与材料特殊的、独特的片状结构及孔道分布有很大的关系.

无砂透水混凝土试验研究

朱燕飞;李就好;黄金林;谢咏麒

2019, 38(4): 1006-101.

摘要 ( 31 )

PDF (1366KB) ( 50 )

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为解决透水混凝土强度与透水性的矛盾,配制出高性能透水混凝土,研究骨料类型以及骨料级配、水胶比、孔隙率、硅灰等因素对透水混凝土抗压强度与透水性等性能的影响.结果表明:骨料类型和骨料级配对透水混凝土性能影响显著,5～10 mm和10～15 mm各50％的混合级配的强度比5～10 mm单一级配提高15％,但透水性降低32％;相同条件下,辉绿岩骨料的透水混凝土强度要高于花岗岩11％,透水系数高于花岗岩骨料28％.水胶比和孔隙率对透水混凝土性能影响明显,为兼顾透水混凝土强度和透水性要求,实验中推荐最佳水灰比范围为0.25～0.30,孔隙率合理范围为15％～18％;当水胶比为0.25时,最佳硅灰掺量为6％.

LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9复合阴极的电化学性能研究

李瑞锋;王文娟;刘诚;黄康;李纯;鲁自鼎

2019, 38(4): 1012-101.

摘要 ( 19 )

PDF (1106KB) ( 33 )

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采用固相反应法合成中温固体氧化物燃料电池的LaBaCoFeO5+δ阴极粉末,研究不同煅烧温度对晶体结构的影响.将等量的LaBaCoFeO5+δ和Ce0.8 Sm0.2 O1.9电解质粉末通过机械混合和煅烧制备成LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8 Sm0.2 O1.9复合阴极粉末.研究了复合阴极粉末的化学相容性、粒度分布、热膨胀和电化学性能.结果表明,LaBaCoFeO5+δ固相反应的最佳温度为1200℃,LaBaCoFeO5+δ和Ce0.8 Sm0.2 O1.9之间没有发生明显的反应,复合阴极粉末的中位径D50为2.441μm.LaBaCoFeO5+δ-Ce0.8 Sm0.2 O1.9复合阴极比LaBaCoFeO5+δ阴极组成的单电池在800℃的极化电阻下降了约48.7％,而最大输出功率密度提高了约82.5％,表现出更好的电化学性能.

利用盾构渣土制备水泥混合材的可行性研究

郝彤;王帅;李鑫箫;王春霖;毋雪梅

2019, 38(4): 1018-102.

摘要 ( 24 )

PDF (1127KB) ( 29 )

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地铁盾构渣土是城市轨道交通建设过程中大量产生的泥态废弃物.由于盾构渣土来源的广泛性、区域性、成分的复杂性,以及施工工艺的原因,使得盾构渣土回收利用困难,阻碍施工进度,污染城市环境.为进一步促进盾构渣土资源化再利用,本文主要对我国盾构渣土资源化再利用途径的现状进行了分析;以郑州市地铁四号线、十四号线的渣土为例,测定了渣土的含水率及颗粒级配,并进行了XRD分析和差热分析,研究其矿物成分和物理特性随温度变化的情况.通过渣土水泥试块抗压强度与水泥净浆试块抗压强度的比值来反映渣土活性的变化,探讨了温度以及CaO、CaSO4·2H2 O两种激发剂掺量对渣土活性的影响.研究表明:随着温度的升高,渣土水泥试块的抗压强度先减小后增大,在800℃时达到水泥净浆试块抗压强度的85.7％,满足Ⅱ级粉煤灰的抗压强度比要求.

生物质重油再生沥青流变性能及再生机理研究

方金苗;韩治勇;涂劲松;吴坤铭

2019, 38(4): 1024-102.

摘要 ( 38 )

PDF (1682KB) ( 41 )

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实现老化沥青的再生利用,寻求切实可行的老化沥青再生技术和手段,是目前亟需解决的工程问题.为此,研究通过向老化沥青中添加生物质重油的方法以实现老化沥青再生,同时采用布氏粘度、DSR、BBR对再生沥青的流变性能进行测试,同时结合原子力显微镜(AFM)、凝胶渗透色谱(GPC)等微观表征手段对其再生机理进行研究.结果表明:生物质重油可显著改善老化沥青的流变性能;生物质重油再生沥青具有明显良好的低温抗开裂能力;此外,通过观测微观表面形貌发现,生物质重油掺入后,随着其掺量的增大,沥青中胶团逐渐解聚,解聚得到的小蜂状结构逐渐被沥青中的轻组分溶解,蜂状结构逐渐变小,且数目增多;生物质重油对老化沥青的再生以物理作用为主,存在微弱的化学反应.

用于隔热保温的多孔氧化铝陶瓷的制备与研究

华富强;刘艳涛;杨粮铭;杨光军;韦凝思;桑榆;徐晓虹

2019, 38(4): 1030-103.

摘要 ( 53 )

PDF (3420KB) ( 52 )

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多孔氧化铝陶瓷具有耐高温、低热导率等特点,是工业窑炉的隔热保温的首选材料.实验以α-Al2 O3、煅烧铝矾土、苏州土为主要原料,采用物理发泡和注浆成型结合的方法制备了具有高气孔率、低热导率的多孔氧化铝陶瓷样品.通过正交实验确定了发泡剂的最佳配方为SDS添加量为0.5 g·L-1、CTAB添加量为0.3 g·L-1及水质量分数为50wt％.并探究了烧成温度对多孔氧化铝陶瓷样品的物理性能、相组成、热导率的影响,结果表明,经1500℃烧成后的最佳配方样品吸水率为13.71％,气孔率为33.14％,体积密度为2.42 g·cm-3,在300℃下测得热导率为0.83 W·m-1·K-1.本实验制备的多孔氧化铝陶瓷样品的相组成为莫来石和刚玉,由于具有大量的气孔,相同能量下气体激发出的声子数量远少于固体,热导率远远低于固体,导致热导率低.

超高掺量粉煤灰胶凝材料基本性能研究

熊路长;万志军;张源;张超;王三伟;张朝阳

2019, 38(4): 1038-104.

摘要 ( 23 )

PDF (1368KB) ( 33 )

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为了研究高掺量粉煤灰胶凝材料的特性,通过SPSS软件优化设计了高掺量粉煤灰胶凝材料正交配比试验,并根据国标测定了该系列材料的相关特性参数,采用显著度分析、极差分析等手段研究了材料特性变化规律.该系列胶凝材料粉煤灰掺量最高达到95％,有较好的流动性及保水率,初、终凝时间可调,7 d单轴抗压强度为可达3.61 MPa,21 d单轴抗压强度可达8.09 MPa,28 d单轴抗压强度可达8.89 MPa.材料强度在早期增长速度较快,在21 d左右,材料强度基本稳定,增长速度大幅放缓,28 d左右能达到稳定强度.研究了材料流动性、保水率、凝结时间及单轴抗压强度与材料配比之间的关系.

消泡剂对水性环氧树脂改性水泥砂浆的性能影响

陈宗瑞;周阳;李相国

2019, 38(4): 1045-104.

摘要 ( 12 )

PDF (1454KB) ( 30 )

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针对水性环氧树脂改性水泥砂浆存在含气量高、气孔多且大的问题,研究了消泡剂掺量对水性环氧树脂改性砂浆力学强度的影响并分析了水性环氧树脂改性砂浆孔结构与力学性能的关系.结果表明:磷酸三丁酯与有机硅消泡剂均能改善水性环氧树脂改性水泥砂浆的力学强度,且两种消泡剂具有协同增强作用;分析孔结构数据可知掺入消泡剂不仅能降低水性环氧树脂改性砂浆的孔隙率与孔径,还能优化孔径分布,减少有害孔、多害孔的数量.

高纯二氧化硅微粉含量对Al2O3-SiC-C铁沟渣线浇注料性能的影响

王玉龙;王玺堂;王周福;刘浩;马妍

2019, 38(4): 1050-105.

摘要 ( 22 )

PDF (1845KB) ( 38 )

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以棕刚玉颗粒(15～8 mm,8～5 mm,5～3 mm,3～1 mm),板状烧结刚玉(1～0 mm),碳化硅(3～1 mm,≤1 mm,≤0.063 mm)、白刚玉粉,活性氧化铝微粉和高纯二氧化硅微粉以及单质硅粉和球状沥青等为主要原料,制备了出铁沟渣线用Al2 O3-SiC-C质浇注料,并研究了高纯硅微粉含量对其流动性及高温使用性能的影响.结果表明:随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的初始流动性基本呈增加趋势,且其流动值的保持时间延长.随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的热态抗折强度呈增加趋势,且抗侵蚀性也会增强.

前驱体对三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2性能影响的研究

刘大亮;黄文鹏;孙国平;刘亚飞

2019, 38(4): 1056-106.

摘要 ( 28 )

PDF (2163KB) ( 29 )

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以碳酸锂为锂源,将三种不同厂家的镍钴锰氢氧化物前驱体通过固相烧结法制备锂离子电池三元材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称NCM),并用纳米氧化铝溶液对其进行了包覆.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、恒电流充放电测试仪等对材料的物理和电化学性能进行分析测试.结果表明:在前驱体元素组成基本一致的情况下,包覆前后三种前驱体制备的正极材料半电池首次容量由166.7 mAh/g、166.0 mAh/g和166.1 mAh/g改变为169.8 mAh/g、167.4 mAh/g和165.9 mAh/g,而100周循环保持率由92.6％、92.3％和93.2％上升到96.2％、96.0％和96.3％.这种改善应源于包覆过程中形成的快离子导体抑制了循环过程中电池直流内阻(DCIR)的增加.但对于不同前驱体制备的正极材料,包覆后电子传导能力以及界面相容性会有所不同.

碱激发矿渣水泥水化C-A-S-H凝胶微观结构的研究

王新频

2019, 38(4): 1062-106.

摘要 ( 129 )

PDF (2050KB) ( 71 )

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通过核磁共振、扫描电镜和纳米压痕技术研究了普通波特兰水泥和碱激发矿渣水泥水化28 d形成的C-S-H和C-A-S-H凝胶的微观结构.结果表明,波特兰水泥水化形成的C-S-H凝胶的结构主要由5链14 nm的托贝莫来石(60％)和2链硅钙石(40％)组成;碱激发矿渣水泥的主要水化产物是C-A-S-H凝胶,随激发剂的性质不同而具有不同的组成和结构:当激发剂为NaOH溶液(Na2 O含量为矿渣质量的4％)时,形成的C-A-S-H凝胶是介于5链14 nm和14链11 nm的托贝莫来石之间的中间结构;当激发剂为水玻璃溶液(Na2 O含量为矿渣质量的4％)时,C-A-S-H凝胶的结构主要由11链14 nm和14链11 nm的托贝莫来石组成,与NaOH作激发剂一样,以水玻璃作激发剂的碱激发矿渣水泥水化的C-A-S-H凝胶不具有超高密度状态.

SiO2气凝胶水泥基复合砂浆研究现状

刘洪丽;宣玉杰;安国庆;李晓辉;金海

2019, 38(4): 1068-107.

摘要 ( 31 )

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SiO2气凝胶是一种由纳米粒子相互交联形成三维多孔材料,具有密度低、孔隙率高、比表面积大、导热系数低等优异性能,其隔热性能相比于传统保温材料具有很大优势.首先介绍了气凝胶的低成本制备,随后介绍了气凝胶作为轻骨料在复合砂浆中的应用形式,以及气凝胶与水泥基两相间的微观形貌;分析了复合砂浆力学强度降低、气凝胶在碱性环境下保持多孔结构、气凝胶与水泥基界面结合不紧密的原因,提出改进建议;最后对气凝胶在建筑节能领域的推广进行展望.

磷酸镁水泥的研究进展

秦国新;焦宝祥

2019, 38(4): 1075-107.

摘要 ( 19 )

PDF (919KB) ( 38 )

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综述了原材料和配比设计对磷酸镁水泥性能的影响,对磷酸镁水泥关键技术问题进行了分析,讨论了磷酸镁水泥新型缓凝剂的制备路径,提出了进一步改善磷酸镁水泥性能和降低成本等方面的研究思路,对其在防火、防锈等方面的应用进行了展望.

外掺机制砂石粉对水泥基材料流变性能的影响及机理

高瑞军;吴浩;王玲;姚燕

2019, 38(4): 1080-108.

摘要 ( 15 )

PDF (1109KB) ( 43 )

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针对机制砂混凝土流变性能敏感性难以调控的问题,研究了机制砂中石粉含量对水泥基材料流变行为影响及其作用机理.利用XRD表征了机制砂中石粉的物相组成,通过水泥净浆流动度和砂浆扭矩参数探索了机制砂中石粉含量对水泥和砂浆流变性能的影响,并通过砂浆需水量以及石粉对外加剂的吸附性能测试研究了石粉对流变性能的影响机理.结果表明,水泥净浆流动度和砂浆扭矩随着机制砂石粉掺量的增大分别降低和增大,且石粉掺量超过10％后影响程度增加更明显.含石粉砂浆的需水量比为93％,表明水泥净浆流动度的降低并不是由于石粉消耗自由水导致的.总有机碳(TOC)测试结果表明,石粉和水泥对外加剂存在竞争吸附,水泥对聚羧酸减水剂的吸附能力更强,聚羧酸减水剂会优先吸附在水泥颗粒表面上,石粉外掺时宏观上表现出水泥净浆流动度会下降,内掺时水泥净浆流动度会逐渐增大.

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的黏结性能及微观结构研究

鹿宇;万小梅;赵铁军;申晨

2019, 38(4): 1086-109.

摘要 ( 17 )

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通过在碱矿渣砂浆中掺加环氧树脂进行增强改性,制备了环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆.在此基础上,试验研究了不同聚灰比下环氧树脂对碱矿渣砂浆黏结强度的影响,并对其裂缝、界面及水化产物形貌进行了观察分析.结果表明,环氧树脂的加入可以提高碱矿渣砂浆的与基底的黏结强度,减小受弯后的主裂缝宽度;环氧树脂形成的聚合物膜改善了碱矿渣水化产物的结构,增强了细骨料与浆体之间的黏结性能.

早龄期CNTs增强水泥基复合材料的性能研究

花蕾;王刘芸

2019, 38(4): 1091-109.

摘要 ( 19 )

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研究了碳纳米管增强水泥基复合材料的力学及电学性能.水泥基体中掺入碳纳米管后,水泥基复合材料的抗折、抗压强度出现了显著地增强,并且复合材料的平均电阻率出现了明显地降低.当掺入0.08wt％的CNTs时,CNTs-008水泥基复合材料的抗折、抗压强度最优,分别增强到11.0 MPa、58.8 MPa,比空白水泥基的抗折、抗压强度分别增强近41.0％和36.7％.XRD和TGA的结果证明,CNTs掺入水泥基体后可以提高早龄期下复合材料水泥基体的水化速度,从而对水泥基体有明显的增强、增韧效果.当掺入0.1wt％的CNTs后,CNTs-010试样中的平均电阻率下降至32.3Ω·m,相比空白样品CNTs-000的63.3Ω·m,降幅达到了48.9％.根据试样的压敏性能测试发现,CNTs-008具有良好的压敏性能,样品的平均电阻率随着压应力的增加,出现了线性降低的趋势.

200MPa级超高性能混凝土胶砂体系结构与性能研究

冷政;曾维;李曦;蒋震;向佳瑜;刘哲

2019, 38(4): 1096-110.

摘要 ( 35 )

PDF (1066KB) ( 50 )

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为了进一步提高常规工艺和标准养护条件下混凝土的强度,采用精品胶材+精品骨料+高效减水剂的技术途径,基于最紧密堆积理论及正交设计试验方法开展200 MPa级超高性能混凝土胶砂体系结构与性能研究.结果表明:实验所用水泥、硅灰、微珠及偏高岭土之间相互存在着紧密堆积效应,调整粉体比例可降低胶凝体系的压实体空隙率并改善流动性能;进一步调整配合比中钢纤维掺量、纳米SiO2掺量以及细骨料品种,可配制出标准养护条件下90 d抗压强度超200 MPa的超高性能混凝土胶砂.

复合火山灰材料对超高性能混凝土性能与微观结构的物理化学效应

蒋春园;余睿;马东华;水中和;宋秋磊;孙美娟;饶苏端;陈浩;肖勋光

2019, 38(4): 1102-110.

摘要 ( 34 )

PDF (1922KB) ( 34 )

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利用偏高岭土部分及完全(0％、20％、40％、60％、80％、100％)取代硅灰,对比研究了复合火山灰材料对超高性能混凝土性能与微观结构的物理化学效应.结果表明:当硅灰与偏高岭土的混合比例为3/2时,可以获得较好力学性能的超高性能混凝土.这主要是因为:一方面,偏高岭土比硅灰可以更好的促进水泥水化,增加混凝土微结构密实程度;另一方面,偏高岭土的加入会降低超高性能混凝土的流动性,提高其粘度,导致混凝土不致密.

泄水建筑物冲刷界面混凝土修复材料及应用

蒋煌斌;张贵金;廖婉蓉;范明;陈安重;蒋忠宪

2019, 38(4): 1108-111.

摘要 ( 27 )

PDF (2072KB) ( 27 )

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为了缓和修复材料与老混凝土之间的性能差别梯度,改善冲刷界面混凝土修复效果,研制了四种组合修复材料,对其修复机理及性能进行分析,建立了混凝土-胶结提质材料两相硬化夹杂模型和修复结构薄板模型,对混凝土表面的提质性能及修复结构的完整性进行验证,并在凤滩水电站3#孔溢流面进行现场原型试验.结果表明:胶结提质材料具有良好的浸渗能力,可浸渗C30混凝土表层35 mm,且对浸渗的混凝土强度提质20％左右,减小了修复结构中老混凝土与修复材料之间的强度差,防止因老混凝土性能不足导致的再次破坏;界面粘接材料具有良好的粘接性能,可确保结构的完整性;主体修复材料具有良好的抗冲磨性能,在相同试验条件下,抗冲磨强度是广化所研制的YDS的1.5倍,磨损率只有YDS的38％;层面保护材料具有良好的耐紫外线能力,极大程度的延长了修复结构的使用寿命;现场修复效果良好,经大流量泄洪(单宽流量8000 m3/s)后,测试其磨损率不到0.1％,可推广应用于水工结构多类病险修复工程中.

养护制度对粉煤灰基地质聚合物强度影响的研究

丁二宝;曹春娥;胡海泉;陈云霞;卢希龙

2019, 38(4): 1115-112.

摘要 ( 21 )

PDF (3061KB) ( 31 )

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以景德镇地区的粉煤灰与炉渣为基础原料,通过添加一定的激发剂压制成型,制备地质聚合物材料,主要研究了养护制度对样品强度的影响,并对样品进行了XRD、SEM、EDS表征.结果表明:80℃养护0.5 h,可迅速形成大量的钠铝硅酸盐(N-A-S-H);延长80℃的养护时间,Ca2+会取代部分Na+,形成一定量的钙铝硅酸盐(C-A-S-H),抗折强度逐渐升高.继续升至120℃养护时,虽产生的缩聚物(N-A-S-H)较多,但由于水分的快速蒸发,使样品的孔隙率升高,并产生微裂纹,抗折强度下降.180℃养护1.5 h时,由于形成了无定形的水化硅酸钙(C-S-H),其填充在因失水形成的孔隙中,使抗折强度回升;延长养护时间至3 h,C-S-H遭到破坏,缩聚产物与晶体间受热膨胀不同产生热应力,抗折强度下降.继续升至250℃养护时,随养护时间的延长,玻璃相被进一步侵蚀,缩聚产物进一步增加,桥联于玻璃珠周围,使显微结构致密,抗折强度升高,并保持在40 MPa左右.

毛细作用下硫酸钠溶液在水泥基材料中传输速率的实验研究

杨淑雁;杨淑娟;车佳玲;刘西拉

2019, 38(4): 1121-112.

摘要 ( 16 )

PDF (1515KB) ( 32 )

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结合水泥砂浆抗盐物理结晶的半浸泡实验方法,采用一种新的硫酸钠溶液通过毛细作用在水泥基材料中传输的测试装置,研究试样相对含水量、硫酸钠溶液浓度和水灰比对硫酸钠溶液在水泥基材料中传输速率的影响规律,并分析上述影响因素对水泥基材料抗硫酸钠物理结晶型破坏程度的影响.实验结果表明:试样相对含水量是影响硫酸钠溶液在水泥基材料中毛细传输速率的最关键因素.在不同影响因素下,硫酸钠溶液的传输量均在12 h内迅速增加,之后缓慢增加,并在168 h左右开始呈现基本稳定状态;传输速率在1 h内达到最大,之后逐渐下降,并在120 h左右时趋于稳定.该研究成果可为复杂环境下水泥基材料抗盐结晶物理侵蚀性能的研究提供参考.

不同地域生土基材料抗压强度试验研究

张坤;王毅红;兰官奇;杨战社;张凌寒

2019, 38(4): 1128-113.

摘要 ( 19 )

PDF (3548KB) ( 27 )

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对于生土建筑,材料提选尤为重要,本研究针对我国生土建筑分布集中的东北、东南、西北、新疆地域的建筑母材进行抗压强度试验,对比各地域生土基材料(黑土、红土、黄土、黄砂土)的差异性.研究表明,不同地域生土基材料的抗压试验P-Δ曲线共性强.但破坏形态不同,不同地域生土基材料立方体强度从小至大依次为,东南红土、新疆黄砂土、东北黑土、西北黄土.可为我国生土建筑母材提选和材料的基本力学性能提供参考.

不同激发方式对再生微粉性能的影响研究

康晓明;李滢;樊耀虎

2019, 38(4): 1135-113.

摘要 ( 43 )

PDF (2035KB) ( 57 )

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再生微粉是一种粒径小于0.16 mm,颗粒形状不规则,且SiO2、CaO、Fe2 O3及Al2 O3等氧化物含量较高的废弃混凝土粉末.本试验以砂浆抗压强度及微观结构为指标,研究了Ca(OH)2、Na2SiO3·9H2O化学激发剂以及600℃、800℃热处理等不同激发方式对再生微粉活性的激发效果.试验结果表明,再生微粉是一种"惰性物质",未经处理前不适合替代水泥.化学激发剂及热处理均可激发再生微粉的活性,激发后的再生微粉可以作为掺合料部分替代水泥.在28 d龄期时,800℃的热活化效果最好,Ca(OH)2的激发效果次之,600℃的热活化效果最差.

泡沫轻质土的疲劳性能及工程应用研究

裘友强;张留俊;尹利华

2019, 38(4): 1140-114.

摘要 ( 24 )

PDF (1387KB) ( 32 )

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为研究泡沫轻质土的疲劳性能,预测泡沫轻质土路基在行车荷载作用下的疲劳寿命,在前期实验基础上,依托广佛江快速通道江门段一标段工程,采用UTM-100伺服液压多功能材料实验系统对泡沫轻质土进行四点弯曲小梁疲劳实验;基于疲劳实验结果,运用威布尔分布和对数正态分布建立S-N疲劳方程.研究结果表明:泡沫轻质土的疲劳寿命受应力比的影响较为显著,随应力比的增大呈逐渐减少趋势;尽管泡沫轻质土的疲劳寿命离散性较大,但其对数值与应力比或应力比对数值均呈现出良好的线性关系;泡沫轻质土的疲劳寿命虽然具有较大的离散性,但其对数疲劳寿命与应力比或对数应力比均呈现出良好的线性关系;验证了泡沫轻质土的疲劳寿命既服从威布尔分布又服从对数正态分布,但更宜采用威布尔分布进行分析;通过工程实例的论证,提出了泡沫轻质土路基在行车荷载作用下实际疲劳寿命的预测方法,预测结果说明泡沫轻质土用作公路路基填料具有良好的抗疲劳性能,该项研究不仅为行车荷载作用下泡沫轻质土路基疲劳性能评估提供理论依据,而且为其他类似工程应用提供技术支撑.

天然微晶石墨提纯工艺及可逆储锂性能

杨森;杨绍斌;董伟;沈丁

2019, 38(4): 1148-115.

摘要 ( 21 )

PDF (1360KB) ( 43 )

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天然微晶石墨含量丰富,晶粒微小,表现为各向同性,是制备锂离子电池负极材料的极好原料,但其纯度不高,利用盐酸和氟硅酸对浮选后微晶石墨进行混酸提纯处理.实验结果表明:当液固比为2:1、HF体积分数为50％、提纯时间为3 h、提纯温度为70℃时固定碳含量最高,达99％;结合XRD、SEM、EDS和Raman分析可知,混酸提纯后微晶石墨纯度提高,层间距变小,结晶度提高;提纯后的微晶石墨首次放电比容量为778.9 mAh/g,首次库伦效率增加到61.3％,循环性能、充放电效率和倍率性能均提高,阻抗值均降低.

单向复合材料C/SiC平面磨削力实验研究

张立峰;王盛;乔伟林;李战;王映

2019, 38(4): 1155-115.

摘要 ( 13 )

PDF (1601KB) ( 36 )

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纤维增韧陶瓷基复合材料由于优越的力学性能被广泛应用于航空航天等重大国防领域.为探究复合材料平面磨削的磨削力影响因素,设计制备了一种单向C/SiC复合材料,采用平面磨床对其典型方向进行磨削,结合磨削力物理模型对磨削力影响因素进行分析.此外,分析了材料的表面形貌和磨削机理.结果表明:磨削力与进给速度和磨削深度成正比,与砂轮转速成反比;磨削力遵循规律:法向>纵向>横向.纤维的各向异性是是造成磨削力各向差异的主要原因,此外加工过程中材料破坏以脆性断裂为主.研究结果可为提高复合材料磨削效率提供理论基础,同时可为多相复合材料研究提供一定借鉴作用.

HRB600E钢筋混凝土柱抗震性能及有限元分析

李艳艳;张亚龙;默玲;苗少峥

2019, 38(4): 1160-116.

摘要 ( 26 )

PDF (1573KB) ( 40 )

相关文章 | 计量指标

为研究配置HRB600E钢筋混凝土柱抗震性能,对不同轴压比和配箍率的5个试件进行低周反复加载试验,并通过ABAQUS软件进一步分析混凝土强度及配筋率对试件抗震性能的影响.研究结果表明:配置HRB600E钢筋的混凝土柱承载力高、变形及耗能性能良好;随轴压比增加,试件承载力、初始刚度增大,延性相对降低;随配箍率增大,试件延性和耗能能力增大.建立的ABAQUS有限元模型能较为合理准确的模拟出HRB600E钢筋混凝土柱的受力性能.随混凝土强度提高,各试件承载力相差不大,延性和耗能能力有所增强;随纵筋配筋率增加,试件承载力、延性和耗能能力增强.

粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响

伍勇华;胡宇博;南峰;何娟;陈畅

2019, 38(4): 1166-117.

摘要 ( 11 )

PDF (1304KB) ( 32 )

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为了研究粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响,对不同粉煤灰掺量下碱激发矿渣砂浆在pH=1的盐酸环境中浸泡14 d、28 d和60 d后的外观、质量损失、腐蚀深度、抗压强度和耐蚀系数进行了研究,通过X射线衍射和化学滴定方法对其机理进行了分析.结果表明:碱激发矿渣砂浆在盐酸溶液中浸泡后表面被严重腐蚀,质量与强度损失均很大.粉煤灰的掺入使试块表面被腐蚀情况明显变好,质量与强度损失也明显减少,但粉煤灰的掺入会降低碱激发矿渣砂浆的强度,增大其腐蚀深度.XRD与化学分析的结果表明碱激发粉煤灰中可被盐酸溶出的物质含量较少,因而掺入粉煤灰可以提高碱激发矿渣胶凝材料的耐盐酸腐蚀性能.

钢渣超细粉的粒度分布与均匀程度的研究

李智虎;孙硕

2019, 38(4): 1171-117.

摘要 ( 25 )

PDF (942KB) ( 26 )

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将钢渣助磨剂与钢渣进行混合后,利用行星式球磨机进行粉磨得钢渣超微粉并且对其进行物性分析.利用激光粒度分析仪测定钢渣超微粉的粒径分布d90、d50和d10,并且计算出钢渣超微粉的粒度分布宽度比系数Z和粒径分布宽度H.研究溶质浓度、分散剂加入量、超声功率和超声分散时间对钢渣超微粉粒径分布与均匀程度的影响.结果表明:钢渣超微粉的化学成分与物相组成复杂,存在极性物质与胶凝活性物质,易形成具有吸附性的多孔结构.钢渣超微粉的最佳分散条件:分散介质为无水乙醇、溶质(钢渣超微粉)浓度为3.0 g/L、分散剂(PVP K30)加入量为2.5％、超声功率为500 W、超声分散时间为45 min.以钢渣超微粉最佳分散条件对钢渣超微粉的粒径分布与均匀程度进行重复性测试,其测试结果具有良好的重复性.

磷渣对普通硅酸盐水泥缓凝特性影响的研究

吴一鸣;张覃;李龙江

2019, 38(4): 1177-118.

摘要 ( 26 )

PDF (2450KB) ( 26 )

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研究了磷渣在不同掺量下对普通硅酸盐水泥凝结时间及强度的影响,并分别向水泥中掺入易溶性和难溶性的磷酸盐和氟盐,测其凝结时间.研究结果表明:随着磷渣粉掺量的增加,磷渣水泥凝结时间逐渐增长,抗折强度和抗压强度逐渐降低,但后期强度发展迅速,基本能与空白组持平甚至超过空白组;无论是易溶性和难溶性的磷酸盐还是氟盐,在较低的掺量下均能对水泥产生缓凝作用,随着P2 O5和F-当量增加,易溶性的NaH2 PO4和难溶性CaF2、Ca(H2 PO4)2会显著延长水泥的凝结时间,而NaF则不会产生缓凝,甚至会出现速凝,说明磷渣造成缓凝的原因主要与磷渣里面磷和氟的形态及数量有关.

聚丙烯纤维混凝土强度正交试验研究

黄鑫;庞建勇;黄金坤;陈小芳

2019, 38(4): 1183-119.

摘要 ( 24 )

PDF (1560KB) ( 35 )

相关文章 | 计量指标

利用正交试验对聚丙烯纤维混凝土(以下简称纤维混凝土)的强度进行试验,研究了聚丙烯纤维长度、水泥用量、砂率以及水灰比对纤维混凝土28 d的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响规律,并对试验结果进行系统分析.结果表明,水灰比对于抗压、抗拉以及抗折强度均是最为显著的影响因素,三种强度均随着水灰比的增加而减小;纤维长度对于抗拉强度有明显的提高作用,其最佳取值范围在10～19 mm范围内;砂率对于混凝土抗压和抗折强度的影响要大于其对抗拉强度的影响;水泥用量对于劈裂抗拉强度的贡献率最低;纤维长度为19 mm,水灰比为0.47时对混凝土强度的影响权重最大;根据功效系数法的评分可知,对于抗压、抗拉以及抗折强度的最佳配比组合为A3 B3 C2 D1,即聚丙烯纤维长度为25 mm,水泥用量为425 kg/m3,砂率为55％,水灰比为0.47,对配比最佳组的试件进行微观分析,结果表明,聚丙烯纤维对于混凝土强度增强起到了锚固、桥接以及牵拉的作用.

不同粒径废阴极射线管玻璃砂对混凝土性能的影响试验

石建军;廖校;张志恒;杨晓峰;凌颜;王灿;王言曦

2019, 38(4): 1191-119.

摘要 ( 19 )

PDF (1706KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

为了研究不同粒径废阴极射线管玻璃(Cathode Ray Tube,简称:CRT)玻璃纱对混凝土性能的影响,采用四种最大粒径CRT废玻璃砂取代25％的河砂,同时掺入20％粉煤灰作为矿物掺合料配制成防辐射混凝土,并开展了混凝土相关性能的研究.结果表明:CRT废玻璃砂增大了混凝土的坍落度、表观密度,使得碱骨料反应膨胀率增大,混凝土抗压强度减小,混凝土屏蔽性能增强.随着最大粒径的减小,混凝土的坍落度、表观密度减小,立方体抗压强度先增大后减小,当最大粒径为2.36 mm时,立方体抗压强度达到最大值,碱骨料反应膨胀率减小,混凝土的防辐射效果有所增强.

干混砂浆早期收缩变形性质研究及预测

乔宏霞;李元可;梁金科;Desire Ndaahirwa

2019, 38(4): 1196-120.

摘要 ( 12 )

PDF (1001KB) ( 44 )

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试验研究了不同强度等级的干混砂浆早期失水率变化趋势及收缩变形的性质.试验结果表明:随着龄期的增长干混砂浆失水率不断提高,在增长到一定程度后基本保持不变;当龄期相同时,砂浆的失水率随水胶比的降低而减小.干混砂浆的早期干燥收缩值随龄期增加不断提高,前期变化速度较快,后期逐渐变缓;在龄期相同时,砂浆的干燥收缩值随水胶比的降低而降低.通过干燥收缩值预测模型对干混砂浆的收缩进行预测,模型计算结果与试验结果吻合程度较好.

基于正交试验的活性粉末混凝土强度及流动性研究

李新星;杨才千;周泉;李水生

2019, 38(4): 1201-121.

摘要 ( 11 )

PDF (2061KB) ( 36 )

相关文章 | 计量指标

通过正交试验的方法系统的研究了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、粉煤灰掺量、硅灰掺量及钢纤维掺量等参数对活性粉末混凝土(RPC)流动性及不同龄期和养护制度下抗压强度的影响,分析各组分材料掺量的贡献率,得到既定配制材料的最佳掺量和最优配比.基于鲍罗米公式对试验数据进行分析,修正拟合得到了RPC强度计算公式及流动度经验公式,并将计算值与实验值进行对比,两者吻合度较好.

煤矸石基多孔材料对废水中Pb2+的吸附研究

尚瑞瑞;韩涛;靳秀芝

2019, 38(4): 1211-121.

摘要 ( 15 )

PDF (1394KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

以煤矸石为主要原料,采用发泡法制备煤矸石基多孔材料,并将其作为吸附剂用于对废水中Pb2+的吸附,研究了多孔材料的煅烧温度,多孔材料的添加量、吸附时间、Pb2+初始浓度等条件对Pb2+吸附效果的影响,研究结果表明:在反应温度为25℃,多孔材料投加量0.8 g,Pb2+初始浓度为100 mg/L,吸附时间为10 min时,煤矸石基多孔材料对Pb2+的最佳吸附率为99.92％,吸附量为12.48 mg/L.

废玻璃取代部分硅质原料的可行性分析

乔丽娜;于长湖;李丽霞;张向红

2019, 38(4): 1216-122.

摘要 ( 18 )

PDF (1046KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

以固废再利用为出发点,为研究废玻璃取代部分硅质原料用于生产水泥的可行性问题,将0～2.03wt％废玻璃掺加到生料中,烧制熟料,制备水泥,分析水泥的标准稠度用水量、凝结时间、强度等性能,同时通过荧光分析法、滴定法等测定碱、f-CaO等成分含量.结果显示,随着生料中废玻璃掺量的增加,熟料中的碱、f-CaO含量增加,水泥的标准稠度用水量增加,凝结时间缩短,早期强度提高,后期强度降低;合理控制废玻璃的掺量,所制备的水泥指标可以满足国标相关规定,同时带来可观的经济效益和显著的社会效益.

泡沫混凝土及其复合墙体热工性能的研究

田稳苓;宋晓杰;温晓东;叶科志

2019, 38(4): 1222-122.

摘要 ( 18 )

PDF (1211KB) ( 42 )

相关文章 | 计量指标

采用操作更简单的化学现浇工艺手段,将泡沫混凝土浇筑于新型泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体中.研究含水量以及聚苯颗粒粒径对泡沫混凝土保温性能的影响,并通过模拟计算选择出满足节能要求的泡沫混凝土材料.研究结果表明:泡沫混凝土含水量对导热系数影响较大,且随材料干密度增大其影响越明显,并根据经自然养护28 d后泡沫混凝土在自然与烘干条件下的导热系数比较,得出导热系数的修正系数为1.002;改变聚苯颗粒粒径对泡沫混凝土导热系数影响较小,但掺加小粒径聚苯颗粒可以提高抗压强度,降低吸水率;利用有限元ABAQUS软件模拟墙体热工性能,最终得出泡沫混凝土导热系数与其浇筑厚度的对应关系.

以给水厂污泥制备新型陶粒及其性能优化

万琼;韩庆吉;张新艳;鞠恺;赵志啸;雷茹;彭勃

2019, 38(4): 1228-123.

摘要 ( 34 )

PDF (2158KB) ( 36 )

相关文章 | 计量指标

随着自来水需求及处理量增加,给水厂的副产物-给水污泥产量日益增加,其最终处置急需合理解决.以给水厂污泥为主料,粉煤灰、黏土及玻璃粉为辅料,烧制陶粒,试样孔隙均匀,三维连通,可作为无土栽培、中水处理及人工湿地填料.通过单因素试验研究制备过程中原料配合比、烧结温度及烧结时间等因素对陶粒性能的影响.试验采用SEM和XRD进行了微观结构和物相分析,并确定最佳工艺参数:配合比为给水污泥60％,粉煤灰16％,黏土16％,玻璃粉8％,预热温度500℃,预热时间20 min,烧结温度1170℃,烧结时间20 min.陶粒试样表观密度1.388 g·cm-3,堆积密度0.7636 g·cm-3,吸水率23.65％,空隙率44.99％.

机械活化干法制备新型淀粉基水泥砂浆保水增稠剂

陈渊;黎胤宏;覃峰;杨家添;谢秋季;徐兆权;黄祖强

2019, 38(4): 1237-124.

摘要 ( 25 )

PDF (1999KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

以木薯淀粉为原料,氯乙酸钠为醚化剂,三偏磷酸钠为交联剂,采用机械活化干法制备交联羧甲基淀粉保水剂.以取代度(the degree of substitution,DS)和黏度为评价指标,通过单因素和正交试验设计优化确定最佳制备工艺,采用红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X-射线衍射(x-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)对交联羧甲基淀粉的结构进行表征,并考察不同添加量的交联羧甲基淀粉对水泥砂浆性能的影响.结果表明,交联羧甲基淀粉保水剂的最佳工艺参数为:淀粉与氯乙酸钠摩尔比为1:0.85、淀粉与氢氧化钠摩尔比为1:1、淀粉质量1％的三偏磷酸钠、球磨温度50℃、球磨时间60 min,在此条件下制备的交联羧甲基淀粉取代度为0.8373,黏度为3493 mPa·s.FTIR、XRD、SEM进一步证实木薯淀粉发生了交联羧甲基化反应.将0.5％的交联羧甲基木薯淀粉添加到水泥砂浆中,砂浆的保水率从77.1％提高到98.2％,凝结时间由246 min延长至282 min,稠度值由57 mm减小至36 mm.微观测试表明,添加淀粉基保水剂的砂浆硬化体中方解石晶体减少,砂浆结构更加紧密.

基于灰靶决策理论的钢渣沥青混合料路用性能评价

申爱琴;陈祥;郭寅川;李鹏

2019, 38(4): 1245-125.

摘要 ( 17 )

PDF (1476KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

为研究钢渣沥青混合料路用性能,通过采用钢渣替代部分天然粗集料的方式制备钢渣沥青混合料,对钢渣沥青混合料的高温、低温以及水稳定性能进行研究,并基于室内加速磨耗试验,系统分析钢渣沥青混合料的长期抗滑性能.结果表明,钢渣替代部分辉绿岩粗集料可显著改善沥青混合料的各项路用性能;钢渣掺量为50％时,钢渣沥青混合料高温性能达到最优;经低温弯曲试验表明,钢渣沥青混合料的低温性能明显优于普通辉绿岩沥青混合料;且钢渣的掺入可显著提升沥青混合料的水稳定性与长期抗滑性能;基于灰靶决策模型,最终确定钢渣沥青混合料中钢渣的最优掺量为50％.

硫氧镁水泥发泡剂研究

岂珊珊;杨红健;吴潇潇;常婷婷;马秋;罗学如

2019, 38(4): 1253-125.

摘要 ( 24 )

PDF (2244KB) ( 44 )

相关文章 | 计量指标

以干密度、孔隙率、抗压强度、孔结构以及断面微观形貌为指标,选择K12、AOS、TX-10、AEO-9、CAB和LAO六种发泡剂研究发泡剂对硫氧镁水泥性能的影响.结果表明:使用发泡剂AOS制备的试样干密度为413 kg/m3,符合FC A04-JG/T266-2011标准要求,孔隙率为75.17％,孔径分布集中,排列紧密,主要分布在50～250μm且泡孔基本为圆形或近圆形的密闭孔,抗压强度为1.5 MPa,高于同密度的其他试样,是合适的硫氧镁水泥发泡剂.

超低温下水泥砂浆和石材热膨胀系数测定与分析

沈子豪;李扬;刘奎周

2019, 38(4): 1258-126.

摘要 ( 13 )

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超低温下混凝土骨料之间因热膨胀系数差异而产生的力势必会对结构产生影响,在结构设计中需要加以考虑.本研究在超低温环境下采用电阻应变计测试技术对水泥砂浆和石材两种材料热膨胀系数进行测量,得出其平均线膨胀系数随温度的变化规律.对比分析两种相互垂直取样方向对水泥砂浆和石材热膨胀系数的影响.研究结果表明:水泥砂浆和石材热膨胀系数随着温度的降低有着相似的变化规律,随温度的降低而减小;水泥砂浆和石材相互垂直取样方向上的热膨胀系数差异较大,说明在超低温下其热膨胀系数是各向异性的.实验得到水泥砂浆和石材在不同温度下的热膨胀系数值,为LNG储罐设计提供实验依据.

纳米压痕研究碳纳米管固井水泥石微观力学性能

刘鉴增;刘硕琼;刘慧婷

2019, 38(4): 1263-126.

摘要 ( 14 )

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为更好探索碳纳米管增强固井水泥石力学性能的微观机理,采用纳米压痕技术对固井水泥石的微观力学性能进行研究.以空白固井水泥石和掺碳纳米管固井水泥石为研究对象.通过对压痕模量进行测试和统计分析,得到水化产物中毛细孔、低密度C-S-H、高密度C-S-H以及超高密度C-S-H的含量.结果表明:和空白水泥石相比,掺入碳纳米管的水泥石中孔隙含量更少,高密度C-S-H以及超高密度C-S-H的含量则更高.实验证明,碳纳米管的掺入能够加速水泥水化反应的进行,促进Ca(OH)2的结晶化,并最终提高水泥石的宏观力学性能.

硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元复合材料的护筋性能研究

龙羽;亢景付;荆锐

2019, 38(4): 1269-127.

摘要 ( 17 )

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通过测定水泥石碱度和孔隙率、砂浆电极的极化电位、混凝土的氯离子扩散系数和钢筋混凝土电极电化学加速锈蚀的开裂时间,从多个不同角度研究了硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元复合材料体系的护筋性能.结果表明,三元体系的碱度比硅酸盐水泥低,pH值在10～11之间,难以在钢筋表面形成钝化膜保护;水泥石孔隙率和混凝土氯离子扩散系数均明显高于硅酸盐水泥,密实性和抗渗性较差.

高适应性多支链聚羧酸系减水剂合成及性能研究

张明;郭春芳;贾吉堂

2019, 38(4): 1274-127.

摘要 ( 13 )

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以分子量为400聚乙二醇单甲醚(MPEG400)和巯基乙酸(AC)酯化得到支链型功能单体(MPEGAC),后将其与甲基烯丙基聚氧乙烯醚大单体(HPEG2400)和丙烯酸(AA)通过自由基聚合出一种高适应性多支链聚羧酸系减水剂(MPEGAC-PCE).考察了MPEGAC和AA用量对产品性能的影响规律,确定了合成产品最佳的原材料配比为n(HPEG2400):n(AA):n(MPEGAC)为1:4.0:0.3,并对合成产品与不同品牌水泥的适应性进行了详细的性能评价.该多支链聚羧酸系减水剂减水率高、分散性及分散保持性好、混凝土和易性优异且强度高,具有广泛的适应性.

环氧树脂对混凝土抗盐冻能力的影响研究

张爱勤;贾坚;刘芝敏;乔弘;张旭

2019, 38(4): 1278-128.

摘要 ( 8 )

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采用快速盐冻法研究环氧树脂对提升混凝土抗盐冻能力的影响规律,以外观变化、质量损失率、相对动弹性模量变化及抗压、抗折强度损失率为检验指标,分别对普通水泥混凝土、环氧树脂涂层混凝土、环氧树脂水泥混凝土进行盐冻试验.结果表明:环氧树脂水泥混凝土的抗盐冻能力最强;综合考虑混凝土的抗盐冻能力与经济因素,环氧树脂掺量为10％时最佳.

一种新型低压灌注法在既有混凝土结构中的应用研究

戴燕华;孙武;柳俊哲;闫加利

2019, 38(4): 1284-128.

摘要 ( 12 )

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为解决既有混凝土结构中钢筋锈蚀问题,研发了一种新型钢筋阻锈剂低压灌注法,并与传统涂抹法相比较,研究其渗透性能及阻锈效果.结果表明:低压灌注法比涂抹法具有更为良好的渗透性能,钢筋表面能快速达到临界阻锈摩尔浓度,且有效避免了采用涂抹法时暴露于空气中的亚硝酸盐对人、环境的影响,但灌注间距、灌注量、灌注压力等因素会影响阻锈剂阻锈效果.

基于毛细孔张力理论的高强再生骨料混凝土收缩性能及预测方法研究

王婧

2019, 38(4): 1289-129.

摘要 ( 23 )

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基于毛细孔张力理论,对高强再生骨料混凝土的收缩性能及预测方法开展了研究工作.首先通过试验测试了不同母料强度、不同天然骨料取代率下的混凝土试件的力学性能、收缩以及孔隙特征.之后基于毛细孔张力理论,提出了高强再生骨料混凝土的收缩预测方法.结果表明:再生骨料混凝土的静力受压弹性模量、抗压强度低于同龄期的天然骨料混凝土;再生骨料混凝土的收缩将随着再生骨料母料强度下降、天然骨料取代率的增加而上升;受再生骨料母料弹性模量的影响,再生骨料混凝土的孔结构较天然混凝土更小;研究提出的基于毛细孔张力理论的预测方法,能够有效的预测高强再生骨料混凝土早龄期的收缩性能.研究成果对于解决高强再生骨料混凝土收缩开裂问题具有推动作用.

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