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2019年 第38卷 第6期    刊出日期：2019-06-15

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水泥-石灰石粉浆体动态结构建立性能研究

肖佳;张青;王大富;左胜浩

2019, 38(6):  1645-164. 

摘要 ( 22 )   PDF (770KB) ( 35 )  

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采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测试水泥-石灰石粉浆体的动、静态屈服应力,用其表征水泥-石灰石粉浆体动态结构建立性能,研究了石灰石粉对水泥浆体动态结构建立性能的影响.研究结果表明:采用动、静态屈服应力表征水泥-石灰石粉浆体的动态结构建立性能呈现一致的规律性;随动态时间的增长,水泥-石灰石粉浆体动态结构建立呈线性增长;动态搅拌弱化了水泥-石灰石粉浆体的结构建立,弱化作用随石灰石粉比表面积的增加而减小.当石灰石粉比表面积小于807 m2/kg时,石灰石粉掺量在20％以内时可以促进水泥浆体的动态结构建立;当石灰石粉比表面积大于等于807 m2/kg时,石灰石粉的掺入有利于水泥浆体的动态结构建立.

低水胶比下粉煤灰砂浆的等强机理分析及预测

张文博;周世腾;徐以希;毛明杰;吕游

2019, 38(6):  1650-165. 

摘要 ( 18 )   PDF (1685KB) ( 25 )  

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在低水胶比下研究砂浆抗压、抗折强度,探究粉煤灰替代率、水胶比对砂浆抗压、抗折强度的影响程度及规律,揭示等强机理,建立砂浆强度预测模型.结果 表明:粉煤灰替代率高于50％时,水胶比的降低对其抗压、抗折强度的提升尤为明显.粉煤灰替代率在30％～70％、水胶比在0.32 ～0.24区间变化时,若要维持砂浆28 d抗压强度一致(误差范围为10％以内),粉煤灰替代率每增加20％,水胶比应降低0.04.在三种低水胶比下,粉煤灰替代率高于50％时,若继续增加粉煤灰替代率将会导致砂浆抗折强度的明显下降.另外,根据响应面分析法拟合出砂浆强度、水胶比、粉煤灰替代率三者的关系模型,并得到砂浆28 d龄期等抗压、抗折强度预测曲线.模型中砂浆抗压强度峰值在粉煤灰替代率为20％左右时出现.

超低温加、卸载下水泥砂浆变形特性试验研究

沈子豪;李扬;刘奎周

2019, 38(6):  1656-166. 

摘要 ( 18 )   PDF (1765KB) ( 34 )  

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为了提高我国LNG储罐的自主设计能力,模拟现实工程环境结合自行设计的超低温试验装置对水泥砂浆分别在0℃,-40℃,-80℃,-120℃,-160℃,-165℃下进行了7级单轴加载和再卸载以及卸载和再加载应变测试,对水泥砂浆变形特性进行了试验研究.试验表明:采用分级加、卸载强化了水泥砂浆变形的线性特性,可以减少变形参数的计算误差.在同一目标温度下,各级加载曲线和卸载曲线近乎平行,可用各级载荷下变形模量均值表征水泥砂浆的变形特性.在所有目标温度下加载曲线计算的变形模量和泊松比大于再卸载曲线计算的变形模量和泊松比,卸载曲线计算的变形模量和泊松比小于或等于再加载曲线计算的变形模量和泊松比.水泥砂浆变形模量随着温度的降低逐渐增大,在-165℃增幅可达59％.不过水泥砂浆泊松比随温度变化较小,在数值建模分析时可设为定值.根据以上分析,提出水泥砂浆在超低温下简单应力状态加、卸载本构关系,并对各个目标温度下塑性滞回能进行计算,发现塑性滞回能随着温度的降低先增大后减小,拟合出温度作为变量的塑性滞回能公式.本研究为LNG储罐设计提供了试验支撑,为超低温下数值建模提供了变形参数.

不同氧化物掺杂对KNN无铅压电陶瓷性能的影响

程丽乾;徐泽;王轲

2019, 38(6):  1663-166. 

摘要 ( 42 )   PDF (1705KB) ( 39 )  

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为了获得压电性能高、稳定性好的无铅压电材料,利用传统固相烧结法制备(Na0.5K0.5)NbO3-(Bi0.5 Li0.5)TiO3-BaZrO3(简称KNN-BLT-BZ)无铅压电陶瓷.通过掺杂不同的氧化物,研究了不同氧化物掺杂对KNN-BLT-BZ无铅压电陶瓷性能的影响.实验表明,利用Ni2O3进行掺杂所得陶瓷的压电及铁电等性能最优:d33=265 pC/N,Qm=109,kp=0.34,tanδ=0.026,Pr=22.4μC/cm2,Ec=1.37 kV/mm,并且具有较高的居里温度(253℃);Fe2O3掺杂则可以明显提高陶瓷应变,促进晶粒长大,提高Qm、d33和室温下εr,降低室温下介电损耗;ZnO掺杂会降低压电陶瓷介电损耗,提高损耗的温度稳定性;掺杂Ag2O后会使陶瓷烧结温度提高.

DIC技术分析玄武岩纤维混凝土单轴受压应力应变曲线研究

时金娜;赵燕茹;郝松;王磊

2019, 38(6):  1668-167. 

摘要 ( 22 )   PDF (1307KB) ( 34 )  

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基于DIC技术对玄武岩纤维混凝土在单轴受压过程中的全场位移和应变进行采集,分析混凝土在不同纤维掺量、不同受力阶段下应变云图的变化特征和变形参数的变化规律,并拟合出玄武岩纤维混凝土单轴受压的应力应变曲线.结果 表明:掺入玄武岩纤维可减小混凝土的变形,0.2％纤维掺量的混凝土整体变形性能更好.不同玄武岩纤维掺量混凝土的应力-应变曲线上升段几乎重合,下降段表现出不同的变形性能.掺入纤维可以降低峰值应变到极限应变下降斜率,掺入0.2％玄武岩纤维更有利于提高本试验条件下混凝土的延性性能.

不同粒径硅砂在玻璃熔窑内熔化过程的数值模拟

李路瑶;韩建军;林惠娟;胡开文;谢俊;赵修建

2019, 38(6):  1674-168. 

摘要 ( 20 )   PDF (1768KB) ( 48 )  

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采用数值模拟方法,对玻璃熔窑内不同粒径硅砂的熔化过程进行模拟,追踪了硅砂粒子由投料口进入玻璃池窑的运动轨迹.研究了粒径对硅砂运动过程,及硅砂熔化时间、熔化温度的影响.研究表明:当硅砂粒径增大时,部分硅砂由配合料熔化区向池窑底部运动,并在第Ⅰ环流玻璃液作用下沿窑长方向运动.随着硅砂粒径增大,硅砂的熔化时间分布变宽,熔化时间延长.由于熔化过程中部分硅砂向温度较低的池窑底部运动,硅砂的平均熔化温度由1313℃升高到1374℃后基本稳定在1350 ～1380℃.随着硅砂粒径增大,硅砂沿窑长方向运动的最大距离增加,当硅砂粒径大于500μm时,热点后仍有部分硅砂未完全熔化,可能会对玻璃液的进一步澄清均化带来不良影响.

标准碳化环境下基于材料参数的混凝土碳化深度多因素计算模型

陈正;胡以婵;赵宇飞;余波

2019, 38(6):  1681-168. 

摘要 ( 18 )   PDF (484KB) ( 29 )  

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为了准确评估混凝土的抗碳化性能和耐久性,根据混凝土碳化深度分析的实用预测模型获得了7822组标准碳化环境条件(温度为(20±2)℃,相对湿度为(70±5)％,CO2浓度为(20±3)％)下普通混凝土、单掺粉煤灰混凝土、单掺矿渣混凝土以及复掺粉煤灰和矿渣混凝土的碳化深度数据,定量分析了水胶比(或水灰比)、粉煤灰掺量和矿渣掺量等对混凝土碳化深度的影响规律,进而采用基于最小二乘法的非线性回归分析,基于材料参数建立了标准碳化环境下混凝土碳化深度多因素计算模型,并通过文献搜集的试验数据验证了该方法提出的模型的合理性和适用性.

利用多晶硅切削废料制备硅溶胶的研究

王一鸣;汪其堃;黎兆新;汪永清;王霞;常启兵

2019, 38(6):  1688-169. 

摘要 ( 27 )   PDF (1704KB) ( 42 )  

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为实现多晶硅废料的绿色高效回收利用,以多晶硅切削废料为硅源,通过水解法制备硅溶胶.探讨了不同碱性水解剂的水解性能,并系统地研究了硅溶胶的最佳合成工艺.实验结果表明:以浓度为1.36 mol/L的氨水为水解剂,氨水溶液和多晶硅废料的质量比为240∶1时,经150℃水热处理5h,能够得到近球形形貌、平均粒径约为80 nm左右的硅溶胶,静置10d,未发生凝胶现象,表现出良好的稳定性.为多晶硅废料的资源再利用提供了一种可行性路线.

以CA为络合剂水热法合成硅酸锆粉体的研究

谈翔;李月明;王竹梅;高轶群;沈宗洋;乐少文;濮秦衡

2019, 38(6):  1694-169. 

摘要 ( 20 )   PDF (2618KB) ( 48 )  

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以氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为反应物,LiF作为矿化剂,柠檬酸(CA)作为络合剂,去离子水为溶剂,采用水热法在碱性条件下制备了形貌均匀的硅酸锆(ZrSiO4)粉体.借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,研究了CA/Zr比对络合能力的影响,以及制备过程中pH值、反应时间及反应温度等因素对ZrSiO4粉体合成的影响.研究结果表明:当CA/Zr=0.75时能够有效络合Zr4+.通过调节pH值,可以获得片状、圆饼状等形貌的ZrSiO4粉体.反应时间和反应温度,也会影响ZrSiO4粉体的晶体生长过程,当水热反应温度为200℃,水热时间为24h,pH值为9时制得的ZrSiO4粉体形貌较均一.

凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料的制备及其吸附性能

胡盛;袁川;周红艳;冯驸;史伯安;胡卫兵

2019, 38(6):  1700-170. 

摘要 ( 21 )   PDF (1286KB) ( 27 )  

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以凹凸棒石(Attapulgite,AT)和羧甲基纤维素钠(Sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)为原料,采用溶液共混法制备了凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料.探讨了凹凸棒石和羧甲基纤维素钠质量比对复合材料吸附盐酸四环素的影响,结果表明,当凹凸棒石与羧甲基纤维素钠质量比为3∶20时,复合材料的吸附性能最佳,吸附量为132.59 mg/g.并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积仪对复合材料进行了表征.考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH值对复合材料吸附盐酸四环素的影响,研究了其吸附过程.结果 表明,当吸附温度为30℃、吸附时间为1.0h、pH值为3时,吸附能力较大,为157.55 mg/g,复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合Langmuir吸附等温式和准二级动力学模型.

铁尾矿砂砂浆力学性能和收缩性能研究

尹韶宁;张智强;余林文

2019, 38(6):  1707-171. 

摘要 ( 29 )   PDF (878KB) ( 44 )  

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测试了铁尾矿砂的颗粒级配、细度模数、石粉含量及密度等基本性能,用铁尾矿砂取代不同量的天然砂制备砂浆,研究其对砂浆工作性能、力学性能、吸水性能及收缩性能的影响.实验结果表明:铁尾矿砂砂浆减水剂饱和掺量点与天然砂砂浆相同,铁尾矿砂砂浆流动度经时损失速度大于天然砂砂浆;铁尾矿砂的掺入会降低砂浆的流动性,增加砂浆的表观密度,提高砂浆的抗折强度与抗压强度,随着铁尾矿砂取代量增大,砂浆不同龄期的干燥收缩率显著增大.

VAE乳胶粉掺量对苯丙乳液基水泥复合填缝料拉伸和剪切性能的影响

孟博旭;许金余;顾超;彭光

2019, 38(6):  1713-171. 

摘要 ( 26 )   PDF (814KB) ( 27 )  

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为研究VAE乳胶粉掺量对苯丙乳液基水泥复合填缝料(PCJS)拉伸和剪切性能的影响,进行了不同VAE乳胶粉掺量下(0 ～5％)PCJS的拉伸试验和剪切试验.试验结果表明,VAE乳胶粉的掺入,改善了PCJS的拉伸和剪切力学性能,当乳胶粉掺量为5％时,同无乳胶粉掺入的PCJS相比,PCJS的拉伸模量和剪切模量提高了32％和35％;随着VAE乳胶粉掺量的增加,PCJS的拉伸和剪切变形性能均先增大后减小,乳胶粉掺量为3％时,PCJS的剪切变形性能最佳;VAE乳胶粉的掺入,对PCJS拉伸断裂伸长率的改善效果不明显.另外,针对VAE乳胶粉对PCJS拉伸和剪切性能的影响进行了机理分析.

基于ANSYS的节能环保多孔砖优化设计与热工分析

赵桃干;邹昀;高传超;封剑森

2019, 38(6):  1719-172. 

摘要 ( 31 )   PDF (2677KB) ( 37 )  

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为了探究孔型、填充材料、基体材料对节能环保多孔砖热工性能的影响,运用ANSYS软件建立6种多孔砖模型及2种保温墙模型,通过改变多孔砖的填充材料、基体材料并分别进行热工分析.结果 表明:孔型对多孔砖保温性能有着很大的影响,矩形孔砖的保温性能最优,其次依次是规则多边形砖、椭圆形砖和圆形孔砖;孔洞填充保温材料可以明显提高多孔砖的保温性能;随着多孔砖基体材料导热系数的减小,其热阻值逐渐增大,保温性能逐渐变优;通过对2种保温形式的淤泥保温墙体热工性能分析,发现以聚苯板作为墙体外保温材料的淤泥保温墙体能满足节能65％的规范要求.

CeO2/Ca0.7Bi0.15Na0.15TiO3复合陶瓷微波介电性研究

蒙柳方;袁昌来;覃令灿

2019, 38(6):  1727-173. 

摘要 ( 10 )   PDF (2130KB) ( 34 )  

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通过传统固相烧结法制备了(1-x)(Ca0.7Bi0.15Na0.15TiO3)-xCeO2(x=0.6、0.7、0.8、0.9)陶瓷,并对其晶体结构、表面形貌、元素化合价及微波介电性能进行了系统研究.结果 表明:所有组分陶瓷均含有与CaTiO3和CeO2结构相似的两相.在x=0.4中Ce存在两种价态Ce3+和Ce4.两相的存在导致了介电常数和谐振频率温度系数呈现线性变化,品质因数则表现为非线性变化.当x=0.9时,Ca0.7Bi0.5Na0.15TiO3-CeO2复合陶瓷微波介电性能较优,其εr=35.1,Q×f=10889.2 GHz和τf=27 ppm/℃.

Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+荧光粉包覆改性后的热稳定性能研究

熊敏;花开慧;税安泽

2019, 38(6):  1732-173. 

摘要 ( 23 )   PDF (794KB) ( 27 )  

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以Al(NO3)3作为包覆材料,通过直接沉淀法在Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+荧光粉表面包覆了一层勃姆石(γ-AlOOH).采用XRD、SEM、TEM、TG-DSC和瞬态/稳态荧光光谱仪对未包覆的荧光粉和包覆后的荧光粉进行了测试表征.结果 表明,γ-AlOOH包覆膜均匀地沉积在荧光粉的表面,且其厚度约为40 nm.γ-AlOOH在高温热处理过程中会转变成Al2O3.当热处理温度≥1000℃时,Al2O3与Sr2MgSi2O7基质发生固相置换反应并生成了SrAl2Si2O8,MgO和SrO,包覆后的荧光粉新出现了一个峰值为384 nm的紫外发射带.当热处理温度为900℃、1000℃、1150℃和1200 ℃时,包覆后的荧光粉的蓝光发光强度比包覆前的荧光粉更强,而在1050℃和1100℃时反而更弱,这与Al2O3晶体的F色心缺陷有关.

石膏掺量对三元胶凝体系水泥基自流平砂浆的影响

黄天勇;章银祥;陈旭峰

2019, 38(6):  1738-174. 

摘要 ( 35 )   PDF (1623KB) ( 34 )  

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研究了不同石膏掺量对硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏组成的三元胶凝体系制备的水泥基自流平砂浆工作性能、力学性能、收缩性能、水化产物、水化热的影响.结果 表明:石膏掺量基本不会影响自流平砂浆的流动度和凝结时间,石膏掺量≤40 g/kg时,自流平砂浆各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量的增加而增大,但石膏掺量≥50 g/kg时自流平砂浆因膨胀开裂各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量增加而降低.随着石膏掺量的增加自流平砂浆各龄期的收缩值由负变正,即由收缩变为膨胀.24h之前三元胶凝体系的水化放热速率及水化放热量均随着石膏掺量的增加而增大,当石膏掺量为60 g/kg时,因膨胀使得容器胀裂,三元胶凝体系的水化放热量在30 h出现最高峰后逐渐减小.

n-HA添加对聚磷酸钙水凝胶结构与性能的影响

周苗;汪涛;黄卫星;吴小玉;袁揭;黄文静

2019, 38(6):  1743-174. 

摘要 ( 19 )   PDF (2132KB) ( 36 )  

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采用共混法制备纳米羟基磷灰石/聚磷酸钙(n-HA/CPP)复合水凝胶,探究了n-HA的添加对CPP水凝胶的结构形貌、热稳定性、溶胀降解性能和力学性能的影响.结果 表明:通过控制n-HA的添加量可以改变CPP水凝胶的链长进而改变其性能,n-HA的加入提高了CPP水凝胶的热稳定性.随着n-HA添加量的增加,n-HA/CPP复合水凝胶的溶胀率和降解率均呈现先减小后增大再减小的趋势,溶胀后内部孔洞大小也呈现先减后增再减的变化规律.添加量为1wt％时,n-HA/CPP复合水凝胶的抗压强度达到最大值(5.06±0.60) MPa,与纯CPP水凝胶相比提高了22％.

化学强化剂对再生骨料及再生混凝土性能的影响研究

宋学锋;白超

2019, 38(6):  1748-175. 

摘要 ( 37 )   PDF (1293KB) ( 52 )  

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采用聚合硫酸铝和水玻璃对混凝土再生骨料进行化学强化,研究了聚合硫酸铝溶液浓度、水玻璃模数对再生骨料的压碎指标、吸水率的影响,同时探究了其对再生混凝土力学性能和耐久性能的影响规律.实验结果表明:当水玻璃模数为2.8(溶液浓度为10.0％)时,再生骨料的压碎指标和吸水率明显降低,强化后配制的再生混凝土3d和28 d抗压强度分别提高了57.14％和51.93％,并且耐久性能显著提升;当聚合硫酸铝浓度为20.0％时,聚合硫酸铝对骨料的压碎指标和吸水率的强化作用稍弱于水玻璃,配制的再生混凝土3d和28 d抗压强度分别提高了32.47％和26.61％,同时耐久性能也有不同程度提高.与聚合硫酸铝相比,水玻璃对再生混凝土性能的强化作用更为显著.

高温后水泥基材料抗压强度与微观结构研究

吴相豪;戴圣男;李志卫;李文远;汪家昆

2019, 38(6):  1755-175. 

摘要 ( 31 )   PDF (1193KB) ( 48 )  

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为了探讨高温引起水泥基材料力学性能劣化的机理,通过强度、X射线衍射和扫描电镜观测试验,研究了高温对水泥基材料抗压强度和微观结构的影响.结果 表明:200℃时水泥砂浆抗压强度下降14.8％,400℃时强度有所恢复,600℃和800℃时,水泥砂浆抗压强度分别下降39.9％和72.3％.200 ℃时水泥浆体中钙矾石的衍射峰消失,高于400℃时Ca(OH)2开始脱水分解,高于600 ℃时CaCO3开始脱水分解;随着温度升高,水泥水化产物分解得到的CaO、C2S和C3S等逐渐增多.低于400℃时,水泥浆体微观形貌没有明显变化,超过400 ℃时,随着温度的升高,水泥浆体微观形态由致密的层状和絮凝状变为疏松多孔的片状和碎屑状.高温引起水泥水化产物脱水分解、孔隙增多是水泥基材料力学性能劣化的主要因素.

利用低温氯化渣制备发泡多孔陶瓷材料研究

李亮

2019, 38(6):  1759-176. 

摘要 ( 11 )   PDF (287KB) ( 29 )  

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为了提高低温氯化渣的烧结成瓷效果,以低温氯化渣为主要原料,结合剂选择铝酸盐水泥和白泥,烧结促进剂选择氧化铝微粉,采用半干法打击成型,研究了白泥、铝酸盐水泥和Al2O3微粉对低温氯化渣烧结性能的影响,试验表明:添加白泥、铝酸盐水泥和Al2O3微粉有利于低温氯化渣的烧结,可以提高低温氯化渣的烧结强度.选择木屑作为造孔剂,采用浇注成型方法制备发泡多孔陶瓷材料,试验表明:煅烧温度在1050℃,白泥添加量为30％,铝酸盐水泥添加量为5％,造孔剂添加量为7％,制得的低温氯化渣多孔陶瓷材料的吸水率为30％,强度为5 MPa,可以满足建筑墙体材料的使用要求.

镍铁渣用于水泥及混凝土的资源化研究综述

李沙;代文彬;潘德安;杨飞华

2019, 38(6):  1764-176. 

摘要 ( 35 )   PDF (782KB) ( 38 )  

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镍铁渣的主要化学成分与水泥及混凝土原辅料相类似,可替代水泥和混凝土生产过程中的部分原辅料.依据镍铁渣基础物化性质,在其活性和非活性利用两方面,梳理了其应用于水泥和混凝土领域中的研究现状,以及内在反应机理,为镍铁渣的广泛利用提供基础思路.

Bi4Ti3O12光催化材料的制备及性能研究进展

张根;黄自力;张海军;谭操

2019, 38(6):  1769-177. 

摘要 ( 38 )   PDF (2245KB) ( 35 )  

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Bi4Ti3O12禁带间隙较窄,能在可见光下响应,因而具有比TiO2更好的光催化性能.但Bi4Ti3O12作为光催化剂应用存在着光量子效率不高、光生电子与空穴易结合及对可见光的吸收有限等问题.综述了近年来Bi4Ti3O12光催化剂的研究,研究表明通过元素掺杂及半导体复合等改性手段可以有效抑制光生电子与空穴的复合率,提高Bi4Ti3O12的光催化性能.最后对Bi4Ti3O12光催化剂未来的发展方向进行展望.

原料中SiO2结晶特性影响熟料烧成的研究进展

刘潭;任雪红;张文生

2019, 38(6):  1777-178. 

摘要 ( 51 )   PDF (324KB) ( 42 )  

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二氧化硅(SiO2)是硅酸盐水泥生料的主要成分,其赋存于原料中的结晶特性对熟料烧成能耗及熟料质量具有决定性的影响.结合熟料烧成反应过程,根据熟料矿物与原料矿物组分之间的成键关系,分析了原料中SiO2参与熟料烧成反应的化学过程,综述了原料矿物中的Si-O键合形式,石英的含量、晶粒尺寸、晶型及结晶度等SiO2结晶特性对熟料烧成的影响及作用机理,并总结了提高惰性石英质原料中SiO2反应活性的方法.综述分析可为水泥企业高效应用各类硅源原材料,生产高质量水泥提供参考依据和科学方法.

碱骨料反应及辅助胶凝材料对其抑制机理的研究综述

温海锋;张海波

2019, 38(6):  1782-178. 

摘要 ( 39 )   PDF (380KB) ( 27 )  

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介绍了混凝土碱骨料反应的反应特征和分类,结合国内外碱骨料的研究发展情况从骨料特性、碱的来源、Ca (OH)2作用等三个方面系统阐述碱骨料反应机理.掺入辅助胶凝材料(SCMs)是目前预防和抑制碱骨料反应最经济有效的方式,从SCMs对碱的物理稀释效应、滞留效应、与Ca(OH)2的火山灰效应、以及改变反应产物的化学组成和微观界面效应等几个方面揭示其抑制机理.在对研究现状总结分析的基础上提出碱骨料反应有待进一步解决的问题并给出了相关建议.

硫铝酸盐水泥低温条件下的水化及应用

王敬宇;叶家元;史迪;张文生;姚燕

2019, 38(6):  1788-179. 

摘要 ( 25 )   PDF (767KB) ( 50 )  

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硫铝酸盐水泥具有快凝、快硬、早强、耐腐蚀能力强等特点,不仅适用于早期强度要求高、抗海水能力侵蚀要求高的工程,而且非常适合低温条件下的工程.近年来随着海洋工程以及极地开发建设需求的增加,硫铝酸盐水泥的研究与应用得到进一步重视.综述总结和分析了硫铝酸盐水泥主要组分在低温条件下的水化、性能特点及其应用情况,同时提出了其低温条件下的研究方向,以促进其低温条件下的研究与发展.

废弃玻璃混凝土ASR危害的研究进展

黄达;陈宣东;刘光焰;王晓峰;高鹏飞

2019, 38(6):  1792-180. 

摘要 ( 21 )   PDF (1538KB) ( 30 )  

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废弃玻璃在混凝土中再利用是近十几年研究固体废物再利用的热点问题之一,废弃玻璃混凝土的ASR危害是制约玻璃混凝土发展的主要因素.对ASR危害反应机理、影响因素、抑制措施三个方面研究进展进行全面总结,为废弃玻璃混凝土后续的研究应用提供理论依据.通过总结发现,ASR危害的反应机理研究不断深入,微观结构演化、裂缝分布及其发展过程等得到进一步探明;玻璃粒径、颜色、含量和养护温度等因素对废弃玻璃混凝土ASR危害影响较大,但尚未形成共识性的、定量的结论;通过控制玻璃颗粒粒径、掺入矿物掺和料、玻璃粉、含锂或含铝的化学物,可有效减小废弃玻璃混凝土的ASR危害,但其内在机理研究尚不成熟.这些将是未来研究的重点和热点.

陶瓷喷墨渗花技术的专利综述

黄玲艳

2019, 38(6):  1801-180. 

摘要 ( 18 )   PDF (271KB) ( 26 )  

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陶瓷喷墨渗花技术是一种将喷墨打印技术和渗花技术巧妙结合的陶瓷装饰技术,该技术自提出以来备受陶瓷装饰界研究者的青睐.综述了陶瓷喷墨渗花技术中的陶瓷喷墨渗花墨水、渗花面层以及胚体三大核心技术领域的研究现状,并分析了各领域面临的技术问题.最后,总结并预测了陶瓷喷墨渗花技术的发展热点和趋势,为业内研究人员提供参考.

少熟料磷渣基水泥的研究

王涛;宋科鹏;彭泽斌;夏举佩;陈正杰

2019, 38(6):  1805-181. 

摘要 ( 20 )   PDF (797KB) ( 33 )  

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以磷渣和熟料为原料,在机械活化的基础上,通过添加复合早强剂和化学激发剂,解决了传统磷渣用量大时制备的水泥初凝和终凝时间长,早期强度低的瓶颈问题.实验研究了不同激发剂的配比和用量、早强剂添加量、粉磨时间等因素对试件初凝、终凝和强度的关系,以此为基础,通过正交试验优化了各因素最佳条件,研究表明:磷渣、水泥熟料各占50％,石膏、硫酸钠、硫酸铝、氢氧化钠外掺量分别为2.0％、0.6％、1.1％和0.4％,粉磨时间为40 min,制备的少熟料磷渣水泥达到普通硅酸盐水泥P·O 52.5R要求.借助XRD、SEM对优化方案不同养护时间试件的分析表征,初步探明了磷渣基少熟料水泥强度形成过程和机理,研究成果可为磷渣大宗化、高值化利用提供理论基础和技术支撑,对进一步提高我国磷渣资源化利用率具有十分重要意义.

粉煤灰对磷酸镁水泥早期性能的影响

田海涛;吴佳育;关博文

2019, 38(6):  1812-181. 

摘要 ( 21 )   PDF (1280KB) ( 38 )  

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磷酸镁水泥具有早强快硬性的特点,导致了其制备的混凝土存在长距离运输不易搅拌、难以泵送等施工问题.针对这一问题,采用粉煤灰对磷酸镁水泥进行改性,研究了不同粉煤灰掺量对磷酸镁水泥流变性的影响.采用布氏粘度计测定了磷酸镁水泥浆体在不同剪切速率下的流变参数,使用宾汉姆流体模型拟合了磷酸镁水泥流变曲线.利用冷场发射扫描电镜与X射线衍射仪研究了粉煤灰对磷酸镁水泥微观结构与水化产物的影响,并探讨了粉煤灰对磷酸镁水泥流变性的改性机理.结果 表明,粉煤灰可以有效地改善磷酸镁水泥的流变性并延长凝结时间;“形貌效应”是粉煤灰提高磷酸镁水泥流变性的主要原因;粉煤灰的掺入不会改变磷酸镁水泥水化产物的物相组成,但会对磷酸镁水泥的部分力学特性产生不良影响.

掺杂不同稻壳灰对垃圾焚烧底灰基砌块的性能研究

王佳磊;许宁;谢宇;沈超;浦旭清;陈介民;岳鹿

2019, 38(6):  1818-182. 

摘要 ( 14 )   PDF (828KB) ( 30 )  

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通过测试不同龄期底灰基砌块抗压强度、碳化深度、氯离子迁移系数和耐磨性能,研究了不同稻壳灰(R-RHA、RP-RHA、PR-RHA)对底灰基砌块性能的影响,并分析了影响机理.结果 表明:掺杂稻壳灰降低了底灰基砌块的早期抗压强度,但提升了后期强度,PR-RHA强度达到最大值;稻壳灰提高了底灰基砌块抗碳化性能,其中PR-RHA改善效果最好;稻壳灰提高了底灰基砌块抗氯离子渗透性能,并随其种类R、RP、PR变化,其改善效果愈发显著;稻壳灰增强了砌块的耐磨性,但种类的不同并未对其产生显著影响.

泡沫混凝土单轴压缩破坏特性的细观数值模拟

宋来忠;沈涛

2019, 38(6):  1823-183. 

摘要 ( 11 )   PDF (2388KB) ( 52 )  

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在细观层次,泡沫混凝土可看作是由大量气泡以及水泥浆体这两相材料复合而成的.为了模拟具有高含量气泡的泡沫混凝土,在假设气泡为圆形和球形的条件下,结合随机游走算法与随机搜索算法,创建了泡沫混凝土的二维和三维几何模型.使用混凝土断裂损伤的本构模型,对数值试件进行了单轴压缩破坏的力学特征分析.探究了泡沫混凝土试件从初始微小裂缝直至被压缩破坏的全部过程,得到了泡沫混凝土的应力-应变曲线.结果 表明:具有相同气泡尺寸及比例和相同气泡含量,而气泡位置分布不同的泡沫混凝土在抗压强度上有一定的差异性,但峰值应变和初始弹性模量基本保持不变;如果泡沫混凝土的气泡含量不同,那么它的极限抗压强度和峰值应变的变化趋势是不同的,并且随着试件的气泡含量增加,极限抗压强度会快速降低,而峰值应变虽然也会有所降低,但降低的趋势较为缓慢.这与真实的泡沫混凝土在单轴压缩时的破坏过程是一致的.这也说明:数值试验也能够较好的模拟泡沫混凝土在单轴压缩下被破坏的全过程.

LaNixFe1-xO3钙钛矿光催化降解碱性品红

吴丹;詹海鹃;刘宇凤;吴之强;刘万毅

2019, 38(6):  1832-183. 

摘要 ( 29 )   PDF (1736KB) ( 44 )  

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通过溶胶-凝胶法控制合成一系列掺杂型LaNixFe1-xO3(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)钙钛矿材料,研究其在氙灯条件下对碱性品红降解的效果并解析其降解机理.结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)等分析测试与光催化降解评价结果,探究复合氧化物的结构性能与催化效能.研究发现,该LaNixFe1-xO3材料在降解碱性品红溶液时均具有良好效果,其中LaNio.9Feo1O3催化效果最好,当Ni的掺杂量较高时具有更大的比表面积,暴露更多的活性位点,催化剂表面含有更多吸附氧O-/O2-物种,有利于降解碱性品红分子,降解率可达到97％,且有稳定高效的重复利用率.

基于正交试验设计的透水混凝土关键性能研究

焦凯;陈晨;李磊;史迅;马宗源

2019, 38(6):  1839-184. 

摘要 ( 21 )   PDF (335KB) ( 32 )  

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通过正交试验,研究了孔隙率、水胶比以及硅灰掺量对透水混凝土抗压强度、抗弯拉强度、透水系数的影响.试验结果表明,孔隙率和硅灰掺量对透水混凝土的力学性能影响显著,水胶比影响较小.随着孔隙率的提高,透水混凝土的抗压强度和抗弯拉强度均显著降低,透水系数显著提高;随着硅灰掺量的增加,抗压强度和抗弯拉强度有升高趋势,透水系数降低不显著.随抗压强度的增加,透水系数有下降趋势,抗弯拉强度有增加趋势,折压比(ff/fc)在0.10 ～0.14之间.最后,通过多元线性回归,建立了不同因素对透水混凝土抗压、抗弯拉强度和渗透系数的数学表达式,通过权重评价不同因素的影响规律.

NaOH激发矿渣砂浆强度和抗氯离子渗透性能的研究

周万良;吕婉怡;林润扬

2019, 38(6):  1845-184. 

摘要 ( 21 )   PDF (292KB) ( 31 )  

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NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究.保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2％增加到6％时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度的水泥砂浆.在NAS砂浆中掺入水泥取代部分矿渣和NaOH后,砂浆的强度会降低,且水泥掺量越多,砂浆强度降低越多;当水泥掺量为5％～15％时砂浆抗氯离子渗透性能不会降低反而稍有增加,但当水泥掺量为20％时,砂浆抗氯离子渗透性能明显下降;水泥掺量为5％～20％的NAS砂浆抗氯离子渗透性能显著强于同抗压强度的水泥砂浆.用粉煤灰取代NAS砂浆中部分矿渣和NaOH后,砂浆强度会降低,当粉煤灰掺量为10％～ 30％时,砂浆强度降低幅度较小,但当粉煤灰掺量为40％,则砂浆强度会显著降低;当粉煤灰掺量为10％ ～40％时,砂浆抗氯离子渗透性能降低,但显著强于同抗压强度的水泥砂浆.

Al2O3含量对钠钙硅玻璃析晶行为的影响

兰双龙;刘树江;弋康峰

2019, 38(6):  1850-185. 

摘要 ( 77 )   PDF (753KB) ( 59 )  

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研究了具有高结晶度的20Na2O-29CaO-51SiO2(wt％)玻璃中引入Al2O3后的流变和析晶行为,着重研究了Al2O3含量的增加对成核位置和晶体种类的影响.结果 表明:随着Al2O3的引入,玻璃的粘度逐渐增大,玻璃转变温度和析晶温度也相应地提高;同时粘滞流动活化能明显增大,即晶体形成离子的可移动性降低;另外,Al2O3的引入也导致玻璃由体析晶向表面析晶转变.IR光谱表明,在该体系玻璃中Al3主要以[AlO4]四面体存在,其他低场强阳离子(如Na+和Ca2)对其进行电荷补偿,这导致玻璃中总的非桥氧含量降低,换句话说,玻璃的网络联接程度因Al2O3的引入而增强,离子的体扩散被抑制,因而导致表面析晶.

膨胀石墨压块的制备及其导热性能研究

赵文丽;鲍泽威;黄卫星;闫栋

2019, 38(6):  1855-186. 

摘要 ( 41 )   PDF (1221KB) ( 48 )  

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为探索和优化微波法制备膨胀石墨及石墨压块成型工艺,利用激光粒度仪、扫描电镜对膨胀石墨及其压块的形貌、孔隙结构等微观结构进行表征,并进行正交试验分析研究了微波功率、微波时间、膨胀石墨粒径、压块成型压力、单次膨胀量等因素对压块导热性能的影响.结果 表明,微波功率和微波时间对压块导热性能有显著影响,功率过低和时间过短会导致石墨膨胀不充分,而功率过高和时间过长则会导致石墨蠕虫被过度灼烧而断裂,膨胀石墨粒径、压块成型压力、单次膨胀量对压块导热率无显著影响.依据实验和分析,以压块导热系数为目标确定了膨胀石墨压块最优制备条件:微波功率为700 W、微波时间为70 s、膨胀石墨粒径为80 ～ 100目、单次膨胀量为6.0g、压块成型压力为200 MPa,该条件下压块导热系数达到5.78 W/(m·K).

沥青路面光屏蔽预养护剂组分确定与性能分析

田宇翔;马骉;田珂;李瑞;仁乾龙珠

2019, 38(6):  1861-186. 

摘要 ( 18 )   PDF (1776KB) ( 24 )  

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青藏高原等地海拔较高、紫外线辐射强烈,沥青路面易出现严重的紫外老化现象,研发应用于沥青路面预养护工程的光屏蔽预养护剂(LS预养护剂),可有效延长沥青路面使用寿命.以沥青老化与再生机理为基础,比选确定LS预养护剂组分类型.基于溶解性、快干性与存储稳定性要求,通过对比试验确定LS预养护剂组分最佳质量配比.采用人工强紫外老化试验观测LS预养护剂经不同时段紫外老化后的质量损失率与材料外观变化,分析其光屏蔽效果.结果 表明:LS预养护剂最佳组分质量配比为岩沥青∶还原剂∶渗透剂∶溶剂油=30∶ 20∶ 20∶30,光屏蔽剂与分散剂掺量分别为四组分总质量的5％和0.4％,在此配比下制备的LS预养护剂具有优良的抗光老化性能,满足强紫外线辐射地区沥青路面预防性养护要求.

硬脂酸钙对粉煤灰-矿渣基碱激发发泡材料的性能探究

张延博;刘泽;韩乐;王栋民;亢一星;谢福助

2019, 38(6):  1868-187. 

摘要 ( 28 )   PDF (1192KB) ( 42 )  

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以循环流化床粉煤灰及高炉矿渣为主要原材料,在发泡剂掺量占固废原料为5％的情况下,通过改变稳泡剂掺量,制备一系列碱激发发泡材料.并探究硬脂酸钙掺量变化对于碱激发发泡材料体系宏观力学性能,孔径分布及微观形貌的影响.研究表明,硬脂酸钙的掺入,大大提高了浆体内气泡的稳定性,但掺量超过1.25％时,浆体黏度大大提升,工作性能变差,气泡分布不均匀,强度明显降低.

粉煤灰碱熔融-水热法合成A型沸石及吸附性能研究

吴迪秀;罗柳;贾玉娟;程伟

2019, 38(6):  1873-187. 

摘要 ( 58 )   PDF (1649KB) ( 42 )  

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为利用粉煤灰中的铝、硅资源制备高性能吸附材料,本研究以贵州某地粉煤灰为原料,采用“碱熔融-水热合成法”合成A型沸石,并考察了合成沸石对溶液中Cu2的吸附性能.研究运用单因素法考察不同碱灰比、焙烧时间、晶化温度及晶化时间对沸石合成效果的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对合成沸石表面形貌和晶体特征进行表征.在此基础上,考察了粉煤灰合成沸石对模拟料液中Cu2的吸附效果.结果 表明:当粉煤灰原灰中铝硅比约为1∶1,在碱灰比为1.3∶1、焙烧温度650℃、焙烧时间60 min、晶化温度100℃、晶化时间8h条件下,合成了晶型较为理想的A型沸石产品,合成沸石对Cu2吸附效果较好,对溶液中Cu2+的去除率大于95％.

矿用新型隔热材料性能实验研究

吴栋;万志军;张洪伟;张源;王子琦;路宁

2019, 38(6):  1878-188. 

摘要 ( 30 )   PDF (741KB) ( 35 )  

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矿用喷注浆隔热材料的研制对矿井热害防治具有重要意义.通过开展正交配比试验,研制了一种导热系数低、力学强度高的新型矿用隔热材料.该材料以普通硅酸盐水泥、粉煤灰、砂子和玻化微珠为原料,其表观密度为1480 kg/m3、导热系数为0.15 W/(m·K)、抗压强度为11.7 MPa,是一种密度小、隔热好且承载强的矿用喷注型隔热材料,能满足矿用隔热降温需求.

粉煤灰-矿渣基地质聚合物砂浆性能研究

刘泽;程国东;黄天勇;王栋民

2019, 38(6):  1883-188. 

摘要 ( 21 )   PDF (765KB) ( 24 )  

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运用正交试验探讨了Si/Al(A)、水玻璃模数(B)、外加剂(C)3个因素对粉煤灰-矿渣基地质聚合物砂浆扩展度、抗折强度和抗压强度性能的影响规律,最后进行了微观性能测试.结果 表明:砂浆扩展度可以达到175 mm,1d抗折强度和28 d抗折强度分别可以达到5.2 MPa和8.3 MPa,1d抗压强度和28 d抗压强度分别可以达到39.0 MPa和76.6 MPa.当Si/Al为1.49,模数为1,外加剂X添加量为3％时,砂浆扩展度、28 d抗折强度和28 d抗压强度三者性能最优,当Si/Al为1.49,模数为1.4,外加剂X添加量为1％时,砂浆1d抗折强度和1d抗压强度性能最优.

尺寸效应影响的页岩吸附CH4试验研究

吴迪;苗丰;刘雪莹;孙可明;梁冰

2019, 38(6):  1889-189. 

摘要 ( 12 )   PDF (1247KB) ( 27 )  

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目前开展页岩中CH4吸附量的试验研究多采用毫米级以下的粉状页岩,而采用块状页岩及考虑尺寸效应影响的页岩吸附CH4研究较少.为此,利用自主研发的气体吸附解吸试验系统,开展考虑尺寸效应、吸附压力和温度对页岩中CH4吸附量影响规律研究.试验结果表明:页岩对CH4的吸附量随压力的升高而增大,随温度的升高CH4吸附量逐渐减小;随着页岩试件块度的减小,在每个测量点页岩对CH4的吸附量平均增长6～7倍以上.粉状页岩CH4的吸附量大于块状页岩CH4的吸附量.结论 认为,页岩对CH4的吸附平衡时间受尺寸效应影响,试件的块度越大,其达到吸附平衡的时间越长;粉状页岩试件具有更多的高能吸附位暴露在其表面,致使吸附速率增加;尺寸效应对页岩吸附CH4的影响远大于温度的影响;较低吸附压力条件下,尺寸效应不会影响页岩吸附CH4曲线类型.

基于含油污泥热解残渣的路基材料制备与性能评价

高昌胜;魏茂;蒋文广;李相国;吕阳

2019, 38(6):  1895-190. 

摘要 ( 19 )   PDF (1235KB) ( 26 )  

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通过击实试验、无侧限抗压强度试验和水稳性试验研究了水泥、粉煤灰掺量对含油污泥热解残渣路基材料性能的影响.结果 表明:随水泥、粉煤灰掺量的增加,最大干密度和最佳含水量均减小.含油污泥热解残渣路基材料的无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大,考虑经济性和强度值,选择水泥掺量为4％制备路基材料.随粉煤灰掺量的增加(10％ ～ 30％),无侧限抗压强度先增大后减小,粉煤灰掺量存在最优值(20％).含油污泥热解残渣路基材料的水稳系数随水泥掺量和龄期的增加而增大.

风积沙混凝土孔隙特征对其强度影响机理的研究

董瑞鑫;申向东;刘倩;维利思;张聪慧

2019, 38(6):  1901-190. 

摘要 ( 21 )   PDF (1290KB) ( 35 )  

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选取了内蒙古地区乌兰布和沙漠的风积沙作为细骨料,用40％的风积沙替代部分河砂,分别配制了强度等级为C20、C30、C40的风积沙混凝土,并利用核磁共振技术测定了风积沙混凝土在不同养护龄期下的微观孔隙特征.同时,结合灰色关联理论,探讨风积沙混凝土强度与风积沙混凝土内部孔隙特征之间的内在联系.结果 表明:AC20、AC30、AC40组的强度增长率从3～7d的1.075 MPa/d、1.425 MPa/d、2.125 MPa/d下降到7～28 d的0.409 MPa/d、0.857 MPa/d、0.581 MPa/d.T2谱和孔隙分布图均呈3峰趋势,第三峰的变化率依次为:AC20＞AC30＞ AC40.以28 d为例,AC20、AC30、AC40的自由流体饱和度分别为:80.7％,75.6％,69.5％,风积沙混凝土中的少害孔与28 d抗压强度的关联度最高.

粉煤灰于耐火材料应用领域的常规性能研究

谷昱杰;邵寒蕊;涂慧镧;王长安;彭景;赵惠忠

2019, 38(6):  1908-191. 

摘要 ( 29 )   PDF (1200KB) ( 46 )  

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研究粉煤灰原料微观结构特性,确定粉煤灰原料物理化学性能及高温特性,为粉煤灰的开发利用提供理论依据.重点研究粉煤灰原料的物相组成(XRD)、综合热性能(TG-DSC)、化学组成(ICP-AES)、微观形貌(FESEM)及其宏观性能(粒度分布、比表面及孔隙率、耐火度等),结果表明:粉煤灰的主要物相为莫来石和刚玉相,其中(Al2O3+ SiO2)含量近90％;粉煤灰颗粒呈规则圆球形,颗粒表面光滑平整,并含有部分空心球,颗粒粒度约20 ～ 25 μm,90％的颗粒均在71μm以内;粉煤灰高温性能稳定,耐火度高,可作为开发轻质耐火材料的原料.

掺入废弃玻璃粉的水泥土力学性能的研究

张晨曦;陈四利;师莹琨;苏悦琦

2019, 38(6):  1912-191. 

摘要 ( 20 )   PDF (2150KB) ( 41 )  

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在玻璃粉逐渐广泛应用于建筑材料的背景下,为了研究水泥土中添加废弃玻璃粉后其力学性能的变化,本试验以废弃玻璃粉掺量、养护天数、冻融循环次数为自变量,采用正试验的研究方法,研究了掺入废弃玻璃粉后水泥土的强度发展和抗冻性变化.研究结果表明,玻璃粉掺量越高,水泥土的后期强度增长率越大;随着养护龄期的增加,掺入玻璃粉的水泥土后期强度明显强于普通水泥土;冻融条件下随着玻璃粉掺量的增加,各玻璃粉掺量下水泥土的强度损失率有较大差异,当玻璃粉掺量为5％～15％时,水泥土的强度损失率最大;冻融循环次数越多,水泥土的强度损失越大;采用SPSS软件得到了水泥土抗压强度与废弃玻璃粉掺量、养护天数的关系方程:y =2.331 +0.016x1 +0.061x2,其中自变量x1和x2分别代表玻璃粉掺量和养护天数,y代表水泥土的强度.

动态冲击下纤维素固井水泥石力学性能及增韧机理研究

程小伟;秦丹;赵殊勋;林志辉;张弛;高显束;于永金;陈祖伟;张春梅;李早元;郭小阳

2019, 38(6):  1918-192. 

摘要 ( 23 )   PDF (1710KB) ( 33 )  

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为研究动载荷下纤维素固井水泥石抗冲击性能及内部纤维素增韧机理,采用杆径50 mm的霍普金森杆(SHPB)对不同纤维素加量的油井水泥石进行动态加载,并利用高速摄影仪记录破裂形貌.通过动载荷下的应力-应变、韧性及总能量吸收图等研究纤维素固井水泥石的力学性能.利于扫描电镜SEM研究纤维素的微观增韧机理及纤维素对水泥基材料的增韧作用.结果 表明,动载荷下,纤维素水泥石的强度、韧性及能量吸收能力在加量0.3％时最高.纤维素水泥石表面裂纹量少且曲折度并不明显,破裂程度较轻.纤维素的增韧机理为拔出机制、裂纹偏转,弯曲机制由于冲击速度太快,基体变硬而被抑制.

模拟波浪作用下锈蚀钢筋混凝土墩柱的疲劳试验研究

陈妤;蒋俊南;李向楠;张娜娜

2019, 38(6):  1923-192. 

摘要 ( 26 )   PDF (811KB) ( 46 )  

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基于莫里森方程,将波长、波高、建筑前水深、基床上水深满足一定条件下的波浪荷载简化成正弦式疲劳荷载.通过墩柱构件的通电锈蚀和疲劳加载试验,研究锈蚀率和疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的影响.结果 表明:目标锈蚀率为0,5％时,疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的增幅均不超10％;目标锈蚀率为10％时,疲劳加载频率与两者几乎无关;锈蚀率对两者的影响较为显著,降低钢筋的锈蚀率有助于提高钢筋混凝土墩柱的耐久性.

粉煤灰空心微珠的制备及其对甲基紫的吸附研究

王庆刚;闫姝;潘一鸣;张曙豪;徐星星;杨金龙

2019, 38(6):  1929-193. 

摘要 ( 33 )   PDF (822KB) ( 38 )  

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利用喷雾干燥法将粉煤灰制成微珠,主要探究了微珠处理温度、用量、吸附时间和甲基紫浓度对吸附性能的影响.研究表明,粉煤灰微珠为多孔结构,煅烧前后均具有完整的球形结构,其表面存在不规则的块状小颗粒,呈不规则分布.微珠对甲基紫的吸附量随着煅烧温度(800～ 1000℃)的升高而降低,经800℃煅烧后的微珠对甲基紫的吸附量和去除率分别为24.09 mg·g-1和96.4％;微珠对废水中甲基紫的吸附量随着微珠用量的增加和甲基紫初始浓度的增加而增大,吸附过程符合伪二级动力学模型.

纤维石膏基复合墙材基本力学性能试验研究

李晓东;康永康;宋子阳

2019, 38(6):  1935-194. 

摘要 ( 29 )   PDF (1753KB) ( 41 )  

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以原状脱硫石膏、粉煤灰、矿渣作为基本材料,运用正交试验研究了由NaOH、生石灰和水泥组成的复合碱性激发剂对于原状脱硫石膏-粉煤灰-矿渣复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量.在此基础上,研究了不同植物纤维、水胶比、减水剂对复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了纤维石膏基复合墙材的最佳配比.试验结果表明:NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量分别为0.5％,8％,10％,该复合墙材选用苎麻纤维和萘系减水剂为宜,最佳掺量分别为2％和1％,最佳水胶比为0.38,所有组分均在脱硫石膏、粉煤灰和矿渣质量和的基础上按质量比外掺.

QXRD方法定量分析水泥浆体中MgO的水化程度

翟智皓;段星泽;马婷婷;阮文强;刘猛;张娟;廖建国

2019, 38(6):  1942-194. 

摘要 ( 173 )   PDF (732KB) ( 66 )  

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采用QXRD法(Quantitative X-ray diffraction)对掺两种MgO膨胀剂水泥浆体中主要水化产物进行定量分析,以ZnO为内标物计算水化产物中非晶相的含量,并计算养护不同龄期水泥浆体中MgO的水化程度.结果 表明:40℃水养条件下,60 d时掺高活性MgO水泥浆体中MgO基本水化完全,而掺低活性MgO水泥浆体中MgO还有15％未水化;水泥浆体中MgO在早期具有较快的水化速率,后期水化速率变缓;相同龄期内,高活性MgO具有较快的水化速率,水化程度较高,但产生的膨胀量小于低活性MgO产生的膨胀量.

用于预制舱的玻璃纤维混凝土弹性模量与本构关系研究

刘乃东;张云升;吴志涛;张王田;袁涤非;王涛;顾锦书

2019, 38(6):  1946-195. 

摘要 ( 12 )   PDF (892KB) ( 25 )  

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为满足标准配送式变电站对二次设备预制舱原材料的性能要求,对硅酸盐水泥基玻璃纤维混凝土和硫铝酸盐基玻璃纤维混凝土的弹性模量和本构关系进行了研究.实验采取两种不同基材GRC材料的9种配合比,考虑水灰比、胶砂比、玻璃纤维掺量等三种对GRC材料性能影响明显的参数,对比了不同配合比下GRC材料的性能表现.实验结果显示,对于硅酸盐水泥GRC材料,提高水灰比会导致其抗压强度降低;而对于硫铝酸盐GRC材料,适当提高水灰比会减少纤维引入的缺陷,一定程度上提高抗压强度.GRC材料弹性模量主要受水灰比的影响,与之呈负相关;GRC材料受弯时,基体强度较高的GRC材料整体强度更高,但破坏速度更快;基体强度较低时整体强度也略有下降,但破坏速度更平缓;硫铝酸盐水泥GRC材料的破坏速度均小于硅酸盐水泥GRC材料.

响应面法优化玄武岩陶瓷纤维分散的工艺参数

华晓青;萧礼标;薛群虎

2019, 38(6):  1953-195. 

摘要 ( 8 )   PDF (1294KB) ( 29 )  

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利用响应面设计法(RSM),对分散玄武岩陶瓷纤维的工艺参数进行了研究.选择纤维分散剂、分散剂添加量、纤维浓度作为三个影响因素,分别建立了以MATLAB软件进行图像分析得到的均方差和沉降试验得到的分散度作为响应值的二次多项式模型,分析了各因素交互作用对纤维分散性的影响.两组试验进行相互验证,实验数据结果一致.研究表明,纤维高分散性的最佳工艺条件为:纤维分散剂选用羧甲基纤维素,分散剂添加量为10wt％,纤维浓度为1.17 g/L,得到的均方差为34.1883,分散度为75.14％.

利用废弃物锡矿尾砂制备陶瓷砖的研究

苏青;谢红波;陈哲;麦俊明;吴春丽

2019, 38(6):  1960-196. 

摘要 ( 13 )   PDF (2237KB) ( 39 )  

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为了资源化利用锡矿尾砂,以锡矿尾砂为主要原料制备陶瓷砖,提高尾矿的利用价值.研究了在不同烧成温度和保温时间下,锡矿尾砂的掺入量对陶瓷砖性能的影响,优化工艺参数,结合XRD和SEM分析陶瓷砖的物相和微观形貌.研究结果表明,在优化后的工艺参数(成型压力为50 kN,保温时间为40 min,适宜掺比为40％,烧结温度为1240℃)下,制备出的陶瓷砖吸水率小于0.5％,破坏强度达到3000 N,满足干压瓷质砖的国家标准.通过SEM和TEM分析陶瓷砖的形貌,观察到存在莫来石针状和叶状晶体,说明陶瓷砖内部出现了晶相的转变.锡矿尾砂的掺量可以达到40％～ 50％,可以得到大规模地运用.

面向增材制造的废弃陶瓷再生技术的研究

贺梦鸽;张文尧;寿烨俊;康友伟;张宏泉

2019, 38(6):  1966-197. 

摘要 ( 21 )   PDF (1713KB) ( 29 )  

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研究了一种面向增材制造的废弃陶瓷再生技术,将废瓷再生处理成新的陶瓷制品.首先将粘合剂、增塑剂等均匀混合后分散到去离子水中得到粘结剂体系;废弃陶瓷进行球磨、过筛等处理后获得废瓷粉料,将其加入粘结剂体系中制备高固相含量和较好流动性的陶瓷膏体;通过实验确定合适的3D打印工艺参数并利用浆料挤出成型式打印机(型号:SP-FP450)打印出坯体,经热处理得到再生陶瓷制品.本作品创新性地将废弃陶瓷再生利用与增材制造技术相结合,能够解决废瓷带来的资源浪费和土地资源占用,符合绿色制造和先进制造发展方向.

氢氧化铝/矿物纤维复合阻燃沥青的制备及热重行为研究

辛炜

2019, 38(6):  1972-197. 

摘要 ( 13 )   PDF (306KB) ( 29 )  

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采用极限氧指数法,研究氢氧化铝和矿物纤维单掺对沥青极限氧指数(LOI)的影响,结合沥青基本性能指标,确定单掺时两种材料掺量,并采用正交试验确定复合阻燃沥青中两种材料的复配比例;最后通过热重行为分析其阻燃机理.结果 显示:氢氧化铝虽然提高了沥青的高温性能,却使低温性能降低;氢氧化铝对沥青的阻燃作用明显大于矿物纤维,单掺时氢氧化铝和矿物纤维的掺量范围分别为10％～ 30％和10％～20％;复合阻燃沥青中氢氧化铝和矿物纤维的复配掺量都为20％;燃烧前期氢氧化铝的失水分解对沥青起到阻燃作用,而燃烧后期主要是矿物纤维中有效成分的分解吸热反应,抑制了沥青的燃烧.