王丹;张丽娜;侯鹏坤;程新

2020, 39(4): 1003-1015.

摘要 ( 95 )

PDF (7055KB) ( 74 )

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近些年来随着我国科技进步及现代化工程建设的进程加快,人们对水泥基材料的高性能及功能性提出更高的要求.纳米SiO2具有活性高,与水泥基材料匹配性高的特点,在提升水泥基体结构和性能方面的研究进展很快.本文介绍了纳米SiO2对水泥基材料水化、机械性能和耐久性影响,并提出影响机制.纳米SiO2发挥着纳米材料在水泥基材料中的作用机理,并协同作用,相互促进.同时,SiO2前躯体和低聚物尺寸小、粘度低和高活性等特点适合用于水泥基材料的表面处理,外界辅助作用可提升纳米SiO2在水泥基材料表面处理深度.在水泥基材料研究应用过程中,由于纳米SiO2的分散性问题会严重影响水泥基体的强度与耐久性,采用机械和载体作用方式可改善纳米SiO2在水泥基材料分散程度.最后介绍了纳米SiO2与功能性纳米材料协同作用,利用纳米SiO2提高水泥基体性能,同时加入功能性纳米材料赋予水泥基体新功能.

水泥基材料气体渗透模拟研究进展

宋杨;杨明宇;李俊锋;李金远

2020, 39(4): 1016-1025.

摘要 ( 26 )

PDF (5426KB) ( 30 )

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混凝土的渗透性能及其影响因素是提高混凝土耐久性和密封性的基础和前提.本文综述了水泥基材料孔隙结构研究、渗透率的经验公式预测方法和基于孔隙结构的预测方法.现有文献表明:水泥基材料的气体渗透与孔隙结构尺寸密切相关,需要根据孔隙尺寸选择合适的渗透模拟方法;经验公式计算渗透率具有一定的便捷性,但其无法对各组分、各尺度孔隙结构的作用方式等问题进行分析;孔隙网络模型是真实孔隙模型的简化替代,但是没有充分考虑孔壁粗糙程度、边界滑移等因素对渗透率的影响;计算流体力学(CFD)以连续流动为前提,仅适用于微米级别的孔隙结构;对于水泥基材料中占比最多的纳米孔隙结构,则需要采用聚焦离子束/电镜扫描(FIB/SEM)等纳米级别技术获取其三维孔隙结构,并采用格子Boltzmann方法(LBM)等粒子运动方法进行渗透模拟,真实模拟水泥基材料的气体渗透现象.

珊瑚混凝土研究进展

邓志恒;刘兵;盛军;温小艳;周敬凯

2020, 39(4): 1026-1034.

摘要 ( 44 )

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推进远海岛礁建设有助于发展海洋经济,维护国家海洋权益.在远海岛礁上就地取材配制珊瑚混凝土是推进岛礁建设的关键技术.因此,珊瑚混凝土正成为世界范围内的热点研究课题.为了进一步研究珊瑚混凝土,通过文献调研,概述了珊瑚混凝土的由来、分类;从珊瑚骨料特性、珊瑚混凝土的力学性能、耐久性、体积稳定性、疲劳特性、微观结构、构件性能等多个方面对目前有关珊瑚混凝土的文献资料进行了论述;同时,粉煤灰、高炉矿渣、偏高岭土、纤维等对珊瑚混凝土的改性作用也进行了分析;最后,分析了当前珊瑚混凝土研究存在的问题,指出了珊瑚混凝土后续研究的方向.

道路再生混凝土耐久性能研究进展

周磊磊;侯永利

2020, 39(4): 1035-1042.

摘要 ( 14 )

PDF (4339KB) ( 30 )

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再生混凝土作为新型环保、可持续发展材料,已经受到广泛的关注与重视.将再生混凝土作为道路材料,其耐久性的好坏直接影响混凝土路面的使用寿命.通过研读国内外相关文献,对比与分析了再生混凝土耐久性(主要包括抗冻性、抗渗性、抗碳化以及耐磨性等)的主要影响因素,并总结出,通过降低水灰比、掺入外加剂和掺合料、控制再生骨料掺合量、改善施工工艺、使用改性骨料等措施,可以有效提高再生混凝土的耐久性,旨在对再生混凝土耐久性的深入研究与工程应用提供依据.

玄武岩纤维在土木工程中的应用研究进展

吴晓斌

2020, 39(4): 1043-1049.

摘要 ( 22 )

PDF (4336KB) ( 36 )

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玄武岩纤维是一种由天然玄武岩矿石在高温下融化而制成的非人工合成的高性能无机纤维材料,是我国继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后又一重点发展的新型高技术纤维.本文介绍了玄武岩纤维的性能特点,综述了玄武岩纤维及其制品在土木工程中的应用现状及研究进展,重点探讨了玄武岩纤维有优势的应用方向,归纳了玄武岩纤维在土木工程领域的相关标准,并对玄武岩纤维在土木工程领域的应用推广提出了建议,以期对玄武岩纤维复合材料在土木工程中的应用和推广提供有价值的参考.

超高韧性水泥基复合材料弯曲韧性研究

高杰;张暄;韩乐冰;王飞;管延华

2020, 39(4): 1050-1056.

摘要 ( 33 )

PDF (3795KB) ( 41 )

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为研究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的弯曲韧性,开展了薄板试件四点弯曲加载试验,结合对试件弯拉荷载和跨中挠度的分析,探究了纤维体积掺量、粉煤灰掺量、水胶比三因素对UHTCC弯曲韧性的影响规律,分析了韧性指数IU与极限跨中挠度的变化规律.结果表明,纤维掺量越大,材料弯曲韧性越好;粉煤灰掺量在F/C为1.2时各阶段韧性指数最大,表明粉煤灰掺量对UHTCC弯曲韧性的影响存在一个最佳值;水胶比为0.24、0.28时韧性指数未达到I50,且水胶比为0.26时峰值荷载对应的韧性指数IU最大,表明过大或过小水胶比都会降低UHTCC持续耗能的能力;在不同因素影响下,峰值荷载所对应的韧性指数IU与极限跨中挠度具有良好的相关性,且峰值荷载处于应变硬化阶段末期,几乎包括荷载-挠度曲线的全部,使用IU能够较好地反映UHTCC的能量吸收能力.

基于外部供应修复剂系统的自修复水泥基材料研究

陈伟;刘翔;李秋

2020, 39(4): 1057-1063.

摘要 ( 29 )

PDF (3795KB) ( 29 )

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基于外部供应修复剂系统的原理,使用预埋玻璃管向水泥基体中通入0.5 mol/L和0.1 mol/L两个不同浓度的NaH2PO4溶液,与水泥裂缝周围基体中溶出的Ca2+发生反应,原位生成磷酸钙类矿物以修复裂缝.采用裂缝宽度观测仪对裂缝的表观修复效果进行评价,并通过XRD、Raman和SEM测试手段对修复产物的物相及形貌进行分析,同时研究了NH4+对修复产物种类的影响.结果表明,磷酸盐溶液可修复宽度为200 μm的裂缝,修复产物为羟基磷灰石、磷酸八钙和二水合磷酸氢钙.NH4的加入促使修复产物中的二水合磷酸氢钙和磷酸八钙向稳定性更好的羟基磷灰石转化.

SiO2气凝胶/发泡水泥基复合材料的微观结构及性能

曹家豪;李亚静;刘洪丽;潘华;韩雪;李洪彦;李婧

2020, 39(4): 1064-1070.

摘要 ( 56 )

PDF (3797KB) ( 238 )

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采用外掺法制备了SiO2气凝胶/发泡水泥基复合材料,并系统研究了复合材料的微观结构、导热系数以及稳泡剂、水胶比、H2O2添量、温度、SiO2气凝胶添量对复合材料密度和抗压强度的影响.研究结果表明,疏水性气凝胶颗粒均匀分散在发泡水泥孔壁上且使得水泥水化产物中针状物质增多,片状生成物之间连接紧密性降低.SiO2气凝胶添量为1.5wt％时,稳泡剂添量为0.4wt％,水胶比为0.60,H2O2添量为4.0wt％,温度区间为35 ～ 45℃,按此配比所得复合材料密度较低,抗压强度较高.固定发泡水泥料浆用量,随着气凝胶添量的增加,复合材料发泡高度、导热系数降低,密度、抗压强度增加.

浸泡条件下高韧性水泥基复合材料氯离子侵蚀试验研究

刘鹏;胡鑫磊;杨希安;毕玉峰;宋杰;高楠

2020, 39(4): 1071-1076.

摘要 ( 30 )

PDF (3796KB) ( 38 )

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为探究高韧性水泥基复合材料(ECC)在浸泡条件下抵抗氯盐侵蚀的能力,研究开展了ECC的氯离子侵蚀试验.设置0.26、0.28、0.30三种不同水胶比试件,在5wt％、10wt％、16wt％三种氯盐溶液中分别浸泡12 d、30 d、60d、90 d,用硝酸银溶液对不同情况下的氯离子侵蚀深度进行测试,以此研究水胶比、氯盐浓度以及侵蚀时间对ECC氯离子侵蚀深度的影响规律.结果表明,水胶比越小,ECC基体内部孔隙越少,基体越密实,氯离子侵蚀深度越小;随着氯盐浓度的增大,基体内外浓度差增加,氯离子侵蚀深度随之增大;随着侵蚀时间的增加,浸泡30 d内氯离子侵蚀深度增加较快,后期随着基体内部一系列反应发生,部分孔隙被填充,基体内部有效氯离子传输通道减少,氯离子侵蚀深度增长速度减小,侵蚀深度总体随时间呈现两阶段增长;最后通过回归分析建立氯离子侵蚀深度的预测模型.

三乙醇胺对水泥-粉煤灰体系水化进程与强度的影响机制

史懿;龙广成;贺炯煌;马聪;曾晓辉

2020, 39(4): 1077-1084.

摘要 ( 31 )

PDF (4335KB) ( 28 )

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为掌握三乙醇胺(TEA)水泥-粉煤灰体系水化与强度的影响规律及其机理,促进粉煤灰的有效利用,采用等温量热法测试分析了不同温度条件下TEA对水泥-粉煤灰体系水化放热行为和体系活化能的变化,通过热重和X射线衍射分析了掺TEA水泥-粉煤灰体系的物相组成及其变化,研究了TEA对水泥-粉煤灰体系水化进程和强度的影响规律.结果表明,TEA和温度均水泥-粉煤灰体系水化放热和强度发展存在较大影响.TEA提高了粉煤灰在72 h内的反应热,促进了水泥-粉煤灰体系早期的水化放热,并且在高温下更加明显,水泥-粉煤灰体系活化能随着TEA掺量增加而降低,TEA对水泥熟料矿物铝酸三钙(C3A)、硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)在不同龄期内的水化进程影响不同,TEA在早期对C3A熟料的水化具有明显的促进作用,而对C3S和C2S的水化则有延缓作用.

水分在托贝莫来石中运动特性的分子动力学模拟研究

杨铁军;魏金龙;马冰洋;侯东帅

2020, 39(4): 1085-1091.

摘要 ( 29 )

PDF (3795KB) ( 42 )

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水和离子会通过水泥基材料的孔隙进入基体内部,导致一系列有害反应的发生.分子动力学方法(Molecular Dynamics,MD)可以模拟水分和托贝莫来石界面的相互作用,研究水泥基材料内部水分的运动特性.通过计算均方位移函数(Mean Squared Displacement,MSD)发现,托贝莫来石层间水分子的运动速率远小于溶液水分子的.此外,通过径向分布函数(Radial Distribution Function,RDF)和氢键数量计算发现水分子会和托贝莫来石表面形成大量氢键,使水化硅酸钙凝胶层间的水分子排列十分有序.

包裹硅酸钠的微胶囊自修复混凝土在不同修复剂下的修复性能

林智扬;刘荣桂;汤灿;郝文峰;廖福星;袁天军

2020, 39(4): 1092-1099.

摘要 ( 35 )

PDF (4332KB) ( 53 )

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以九水硅酸钠为主要囊芯材料、乙基纤维素为囊壁材料制备了一种粒径为1 000～1 250 μm的自修复混凝土微胶囊.以三种氟硅酸盐为固化剂,探究在不同固化剂,不同微胶囊掺量下水泥砂浆的基本力学性能及自修复性能.结果表明以氟硅酸钠为固化剂的微胶囊自修复水泥砂浆具有明显的自修复性能,且当微胶囊掺量为1％时对水泥砂浆的抗压强度有一定的增强作用.

荷载裂缝和养护龄期对混凝土内氯离子传输影响研究

张灵灵;陆春华;徐可;宣广宇;倪铭志

2020, 39(4): 1100-1106.

摘要 ( 9 )

PDF (3796KB) ( 33 )

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为了分析实际荷载和氯盐侵蚀环境共同作用下开裂混凝土结构的耐久性能,通过弯曲开裂和预压开裂两种方式制备出两类开裂混凝土构件,采用RCM试验法研究了开裂混凝土构件中氯离子的传输特性,并深入分析了荷载裂缝和养护龄期对氯离子传输过程的影响.研究结果表明,裂缝的存在加剧了氯离子在裂缝位置及其周围10 mm范围混凝土内的传输进程,且裂缝对氯离子传输的影响范围随着裂缝宽度的增大而增大;从受弯开裂构件中得到的弯曲开裂试件,当最大裂缝宽度小于0.3 mm时仍可采用RCM法进行传输性能分析,而预压开裂试件的裂缝宽度大于0.12 mm时,已不宜采用RCM法进行分析;随着养护龄期的增加,预压开裂混凝土试件的氯离子传输能力在裂缝周围略有降低,在离裂缝距离超过10 mm后,氯离子传输能力降低明显.综合现有研究结果得出,利用裂缝宽度w的二次多项式函数表征两类开裂混凝土构件的氯离子扩散系数劣化特性是可行的.

内掺型CCCW混凝土在硫酸铵环境中抗腐蚀及自愈性能研究

郭宁林;郭荣鑫;林志伟;万夫雄;颜峰;罗程

2020, 39(4): 1107-1114.

摘要 ( 20 )

PDF (4335KB) ( 35 )

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为了探究内掺型水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)混凝土在特殊环境中的性能,开展了硫酸铵溶液浸泡环境下该混凝土的耐腐蚀性能及自愈合性能研究.进行了未预设和预设贯穿裂缝的内掺型CCCW混凝土暴露在不同浓度硫酸铵溶液中不同龄期后的力学性能和抗渗性能试验,并通过SEM和XRD对微观结构和物相成分进行分析.结果表明,内掺型CCCW混凝土具有较强的抗硫酸铵腐蚀性能和裂缝自愈合性能,随着硫酸铵浓度升高,抗腐蚀性能和裂缝自愈合性能变差.在溶液介质作用下会激发活性材料生成结晶物质,填充混凝土裂缝从而达到自愈效果.

考虑冻融和应力影响的混凝土构件碳化试验研究

孙晓红;胡大琳;张雷雷;陈峰;查斌

2020, 39(4): 1115-1125.

摘要 ( 11 )

PDF (5954KB) ( 26 )

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为分析冻融循环和应力水平对混凝土结构碳化深度的影响,设计并实施了不同应力钢筋混凝土试件纯碳化试验和冻融-碳化交替试验.以Papadakis的经典碳化理论模型为基础,结合冻融和应力对混凝土CO2扩散性能的影响,以混凝土中可碳化物质在碳化过程中各物质质量平衡为条件建立微分方程,使用COMSOL Multiphysics建立考虑冻融和弯压应力的钢筋混凝土试件碳化深度模型,比较数值模拟结果与试验结果.结果表明,压应力和冻融分别会提高和降低混凝土的抗碳化能力;当混凝土受力状态由受压变为受拉时,应力-冻融耦合对混凝土的碳化由抑制转换为促进作用,确定不同冻融条件及混凝土类型下的冻融临界应力,有助于对冻融环境下混凝土碳化进行有效防护;基于COMSOL Multiphysics的有限元分析结果和实测结果吻合较好,可为冻融和应力下混凝土构件碳化深度预测分析提供依据.

耐碱玻璃纤维混凝土复合弹性模量本构模型及其试验

孟松松;朱珍德;张聪;朱端

2020, 39(4): 1126-1131.

摘要 ( 8 )

PDF (3251KB) ( 24 )

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为研究耐碱玻璃纤维掺量对混凝土弹性模量理论值的影响,基于复合材料理论和力学平衡方程,对弹性模量理论本构方程进行推导,提出单轴拉伸下耐碱玻璃纤维混凝土弹性模量表达式,采用室内单轴拉伸试验,进行0.5％、1.0％、1.5％等不同纤维含量混凝土试验,得到应力-应变试验曲线.对弹性模量理论值与试验曲线所得值进行分析,并拟合验证.结果表明,理论曲线和实验数据拟合性较好,拟合相关系数均达到了0.95以上.因此,所构建的本构方程能够揭示耐碱玻璃纤维混凝土材料宏观应力-应变曲线变化规律,为实际混凝土工程计算提供理论支撑.

膨胀剂及陶砂对UHPC抗冲磨性能和体积稳定性的影响

彭程康琰;耿春东;刘勇强;石华;余松柏;丁庆军

2020, 39(4): 1132-1138.

摘要 ( 23 )

PDF (3790KB) ( 36 )

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根据UHPC具有较好的抗冲磨性能和收缩大的问题,研究了不同种类、掺量的膨胀剂和陶砂对UHPC抗冲磨性能和体积稳定性(收缩)的影响规律,通过力学性能、长期性能等测试方法对其性能进行分析.研究结果表明,在相同条件下,随着饱水预湿高强陶砂体积掺量提高,UHPC收缩减小,但抗冲磨强度下降,陶砂的体积掺量应控制在10％～ 20％;掺入CaO类膨胀剂,可以显著降低UHPC的收缩.随着膨胀剂掺量的增加,其补偿了UHPC胶凝材料水化产生的收缩,使混凝土的收缩大大减少.但膨胀剂掺量过高达到8％后,部分膨胀剂无足够的水发生水化反应,其体积稳定性反而不如膨胀剂掺量为6％的试样.预湿陶砂内养护和膨胀剂补偿收缩的协同作用显著降低UHPC的收缩.

基于CFD的泵送混凝土流变性能数值模拟研究

李悦;田小璇;金彩云;王子赓;李亚强;王睿

2020, 39(4): 1139-1144.

摘要 ( 33 )

PDF (3799KB) ( 40 )

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预测新拌混凝土在泵管中的流变性复杂且困难,而计算流体力学(CFD)提供了一种模拟泵送混凝土流变性能的新方法,具有预测结果准确且可视化、减少试验工作量等优点.为此通过采用CFD中的Fluent数值模拟软件模拟了C60新拌混凝土在盘管试验中的流变性,重点分析了具有不同厚度润滑层的混凝土在泵管中流速、压力分布以及泵送压力损失的变化规律,通过与试验结果进行了对比分析,提出了模拟新拌混凝土泵送性的建模方法,结果表明,当润滑层厚度为6 mm左右时,模拟结果与实测结果吻合良好,验证了数值模拟方法的有效性.

再生混凝土冻融损伤可靠性分析

焦隽隽;朱俊锋

2020, 39(4): 1145-1152.

摘要 ( 7 )

PDF (4335KB) ( 28 )

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针对再生骨料混凝土受冻融损伤的问题,选取再生粗、细骨料双掺成型再生混凝土,采用快速冻融方法研究其质量损失与相对动弹性模量变化的规律,基于Weibull概率方法以质量损失和相对动弹性模量为指标建立损伤模型进行冻融可靠度分析.结果表明,在冻融循环下质量损失逐渐增大,相对动弹性模量逐渐变小;Weibull概率分布可有效地描述再生混凝土试件抗冻性能退化规律,可靠度指标中,质量损失较动弹性模量更敏感,基于试验数据,运用该方法建立的可靠度函数能够直观反映试件可靠性与冻融循环之间的关系,并反映试件的剩余寿命.

棕榈纤维加筋植被混凝土三轴试验研究

潘波;丁瑜;黄晓乐;高峰;许文年;刘大翔

2020, 39(4): 1153-1159.

摘要 ( 9 )

PDF (3794KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

研究棕榈纤维对植被混凝土干湿循环下的抗剪强度及抗变形能力的影响,为提高植被混凝土基材长期稳定性提供必要的科学依据.以植被混凝土基材为研究对象,以未掺入纤维的试样为空白对照样,按0.2％、0.4％、0.6％和0.8％配比掺入棕榈纤维,开展不固结不排水三轴试验,在0次、5次和10次干湿循环下,探讨棕榈纤维加筋基材的抗剪强度特性和应力-应变关系.试验结果表明,棕榈纤维加筋可改善基材破坏性能,使其从脆性破坏变为延性破坏;棕榈纤维掺入量为0.4％时,纤维加筋基材的强度增强效应最佳;棕榈纤维加筋提高了基材的残余强度,降低了基材的软化特性.此外,加筋基材的应力-应变曲线可采用应变软化模型描述.

硫酸盐腐蚀对混凝土微观结构特征的影响研究

张萌

2020, 39(4): 1160-1165.

摘要 ( 12 )

PDF (3252KB) ( 36 )

相关文章 | 计量指标

为了研究硫酸盐溶液侵蚀作用对混凝土微观结构的损伤规律,对试样进行0次、10次、20次、30次和50次硫酸盐溶液的腐蚀试验,获取了试样外观破坏特征、质量变化曲线、矿物成分、微观形态以及核磁共振T2分布曲线与NMRI图像,在此基础上分析了混凝土腐蚀损伤的微观机理.研究结果表明,随着硫酸盐腐蚀次数的增加,混凝土的质量损失率呈幂指数函数上升规律,材料外观破坏程度逐渐增加;对混凝土微观结构进行SEM和XRD分析,发现硫酸盐腐蚀作用使得钙矾石晶体的含量随腐蚀次数增加而上升;由T2分布谱线的变化趋势表明硫酸盐腐蚀作用使得材料内部小孔隙、中孔隙逐渐扩张成相互连通裂隙;不同损伤程度的混凝土NMRI扫描图像与T2分布曲线变化规律较为同步,说明扫描结果较为准确地反应了试样内部结构;硫酸盐溶液的化学腐蚀与渗透力是导致混凝土微观结构损伤的内在机理.

水泥基陶粒混凝土在中低频范围中的吸声性能研究

胡胜;虞秀勇;陈炜;赵丽敏;李玉平;彭继文

2020, 39(4): 1166-1170.

摘要 ( 7 )

PDF (3256KB) ( 25 )

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以硅酸盐水泥和陶粒为主要原料制备了吸声混凝土.研究了配合比、陶粒粒径及级配等对吸声混凝土在中低频范围中的吸声性能的影响,研究结果表明,粒径在3 ～15 mm时,单级配陶粒混凝土在中低频率范围内整体吸声较差,而将不同单级配陶粒混凝土串联起来,能大幅提高其吸声性能.所研制的陶粒混凝土可用于降低轨道交通、变电站环境中的噪音.

水泥改性加筋土的筋-土界面剪切特性试验研究

汪雄进

2020, 39(4): 1171-1177.

摘要 ( 8 )

PDF (3795KB) ( 25 )

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为了研究水泥改性加筋土的筋-土界面抗剪强度特性,基于大型直剪试验获取了土工织物与水泥土界面的应力-应变曲线,并分析了水泥掺量对土工织物-水泥土界面强度的影响特点,同时结合SEM照片对加筋土的抗剪强度改性机理进行了初步探讨.结果表明,水泥改性加筋土的筋-土界面应力-应变曲线都经过了线弹性、弹塑性和应力软化3个不同变形阶段,界面的剪应力与应变为应变软化关系;水泥掺量对加筋土强度有明显影响,筋-土界面的摩擦角、黏聚力均与水泥掺量成线性上升关系,且黏聚力受影响的程度明显更大;根据土工织物的破坏形式与SEM微观形态,发现土工织物内部纤维在剪切过程中受拉应力作用,在土工织物-水泥土界面起到阻止或减少水平位移的效果.

神经网络在矿物加工中预测应用的研究现状及展望

郭锐;刘丹;杜钰;余龙舟

2020, 39(4): 1178-1185.

摘要 ( 9 )

PDF (4337KB) ( 29 )

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神经网络作为一个近十几年来快速发展的崭新领域,具有适应性强、容错能力强、鲁棒性强等优势.但是在矿物加工中存在传统人工离线分析化验指标滞后2～3h,磨矿粒度缺乏在线监测设备无法监测,人工调节浮选加药量人为影响因素大等问题.应用神经网络的优势特征克服了过去被认为传统难以解决的问题,神经网络通过非线性变化对原始采集数据在隐含层传递函数计算下,经输入层传输传递到输出层,然后神经网络训练自我学习出对应关系之间的客观规律,最终输入类似样本数据在对应规律下输出预测数据.在目前矿物加工领域采用神经网络方法解决了精矿品位回收率预测,浮选过程加药量预测等问题的研究.在将来神经网络的应用中,在矿物加工领域能够为选矿厂带来智能化数字化信息化,提高选矿厂控制系统的效率和准确度.

矿物聚合材料中碱激发剂与钾长石和石英的作用机理研究

温得成;杨静;时浩;李鹏

2020, 39(4): 1186-1193.

摘要 ( 21 )

PDF (4874KB) ( 29 )

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矿物聚合材料作为一种新型碱激发绿色材料,可替代普通硅酸盐水泥应用于建筑材料领域.本文以偏高岭土为主要活性原料,水玻璃和氢氧化钠溶液配制碱激发剂,钾长石和石英作为骨料制备了不同碱激发剂模数和不同钾长石含量的矿物聚合材料.在对制备矿物聚合材料的抗压强度、吸水率、物相和形貌等进行分析表征的基础上,分析了碱激发剂和骨料配比对矿物聚合材料性能的影响及其在矿物聚合材料形成过程中的作用机理.研究结果表明,不同的碱激发剂模数和钾长石/石英质量比对矿物聚合材料强度性能均有影响.碱激发剂模数为1.30,钾长石/石英质量比为0.50时矿物聚合材料28 d抗压强度达到54.3 MPa,但不同碱激发剂模数对抗压强度的影响范围为18.75％～ 19.97％,而不同的钾长石/石英质量比对抗压强度影响范围为3.02％～ 5.07％;钾长石和石英在碱性环境中会部分发生反应,生成的硅铝基质和K+促进矿物聚合反应的发生;不同的碱激发剂模数和钾长石用量对矿物聚合材料吸水率影响均较小.

碱矿渣胶凝材料水化产物的试验研究

黄丽萍;马倩敏;郭荣鑫;颜峰;林志伟;张敏;史天尧

2020, 39(4): 1194-1200.

摘要 ( 15 )

PDF (3794KB) ( 30 )

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本研究旨在较为系统全面地研究分析碱矿渣胶凝材料的水化产物及特性.研究采用不同碱浓度和模数的水玻璃制备碱矿渣胶凝材料,利用X-射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、能谱仪(EDS)等技术手段研究了碱矿渣胶凝材料水化产物及特性.结果表明,碱矿渣胶凝材料中水化产物主要为低Ca/Si的C-S-H凝胶和C-A-S-H凝胶,同时也包含了水滑石类物相,但含量所占比例较少.碱矿渣胶凝材料水化产物对碱金属离子有较强的结合能力.以上结果为进一步阐明该材料的水化机理提供了理论依据.

室温环境固化下硫酸盐浓度对地质聚合物的性能影响

丛培良;贺北斗;郝红杰;陈贝妮

2020, 39(4): 1201-1207.

摘要 ( 11 )

PDF (3795KB) ( 32 )

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将室温环境固化下的地质聚合物试件浸泡在不同浓度的硫酸钠或硫酸镁溶液(1wt％、3wt％和5wt％)中,分析了不同硫酸盐浓度对地质聚合物试件表观形貌变化、质量损失、抗压强度与耐蚀系数的影响,通过X射线衍射和红外光谱对其侵蚀机理进行分析.结果表明,硫酸盐溶液浓度的增加,会导致试件的质量损失率减小、抗压强度与耐蚀系数降低.由于硫酸盐中阳离子的不同,Mg2+对室温环境固化下的地质聚合物试件影响大于Na+影响.氢氧化钠模数的增大对硫酸钠溶液中试件的性能影响大于硫酸镁中试件的影响.XRD和FTIR分析的结果表明SOl-会使C-A-S-H发生脱钙反应,在硫酸镁溶液中Mg(OH)2的结晶也会加速试件的破坏.

矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的试验研究

张波

2020, 39(4): 1208-1213.

摘要 ( 7 )

PDF (3253KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

用矿渣微粉代替部分石灰,并对36组不同组分的矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的力学性能和耐水性能进行试验研究.结果表明,添加激发剂和砂含量为900 g时都可提高复合胶凝材料强度,且抗压强度随糊精浓度的增加而提高,矿渣微粉替代率为35％时28 d抗压强度较高,矿渣微粉替代率为25％时90 d抗压强度提高显著,当矿渣微粉替代率为25％、糊精浓度为16％、砂含量为900 g并添加激发剂时复合胶凝材料强度最好,其28 d抗折和抗压强度分别为0.62 MPa和3.95 MPa,90 d抗折和抗压强度分别为1.21MPa和8.31 MPa,且耐水性能达到27 d.用矿渣微粉代替部分石灰,可以提高糊精灰浆力学强度和改善耐水性能.

PAC+PAM协同絮凝埃洛石的行为研究

郑佳敏;管俊芳

2020, 39(4): 1214-1218.

摘要 ( 8 )

PDF (3252KB) ( 28 )

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论文采用聚合氯化铝(PAC)和阴离子聚丙烯酰胺(PAM)两种絮凝剂,研究了二者协同絮凝埃洛石的行为,通过浊度,红外光谱和絮团显微结构的观察,分析了二者协同絮凝埃洛石的机制.PAC+ PAM协同作用适宜絮凝条件为:药剂总浓度3.33 kg/t,药剂配比PAC∶ PAM =3∶1,搅拌时间90 s,沉降时间10 min.结果表明,先加入PAC可压缩埃洛石表面双电层,同时架桥作用产生小絮团;后加入PAM,PAM大分子链条可与多个PAC产生的小絮团和埃洛石连接,生成大絮团,发挥了网捕卷扫作用;PAC与PAM复配使用,有效将二者优点结合,与单独使用情况相比,可以在保证絮凝效果的同时,有效降低药剂用量.

煤系高岭土煅烧与微生物提质试验研究

闫爽;刘世峰;王冬旭

2020, 39(4): 1219-1223.

摘要 ( 7 )

PDF (2711KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

以辽宁凌源煤系高岭土为原料,进行提质试验研究.通过矿物组成、扫描电镜分析得出,主要杂质为碳和铁,先通过煅烧的方法去除碳质,试验结果表明,当煅烧温度950℃、恒温时间2.5h、升温时间3h时煅烧白度可达86.66％,再利用生物产出的混合酸设计正交试验去除铁杂质,在最佳试验条件下白度达到89.25％,符合高级煅烧高岭土的质量要求.

粉煤灰提铝硅钙渣矿化固定CO2

马卓慧;廖洪强;程芳琴;李福

2020, 39(4): 1224-1229.

摘要 ( 19 )

PDF (3796KB) ( 35 )

相关文章 | 计量指标

矿化是CO2减排和资源化利用非常重要的途径,而粉煤灰提铝后的硅钙渣因碱性物质含量高可以用作矿化原料.本文采用pH值在线测试方法,分别对硅钙渣水解、矿化速率进行监测.采用XRF、XRD、FT-IR、SEM-EDS和TGA分析测试手段,分别对原料及水解、矿化产物的化学组成、矿物组成、特征官能团、微观形貌特性和热失重特性进行了表征.结果表明,在温度为55℃,固液比为1∶10,搅拌速率为300 r/min的条件下,硅钙渣水解后pH值达到10.91.待pH值稳定5 min后,以1.2 L/min的流量通入CO2,矿化反应于850 s内完成.矿化反应后的固相产物为CaCO3 、C-S-H,液相产物为CaCO3、Na2 CO3及C-S-H.所生成的CaCO3全部为方解石型,未见其它晶型生成.在常压、反应温度为55℃,未加任何化学试剂的低成本条件下实现了硅钙渣矿化固定CO2.硅钙渣的固碳率为9.25％,即92.5 kg CO2/t硅钙渣.

富铁粉煤灰除铁的工艺研究

宋说讲;孔德顺;李松;李平

2020, 39(4): 1230-1236.

摘要 ( 11 )

PDF (3796KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

研究了富铁粉煤灰酸溶除铁工艺,探索KHSO4在焙烧温度、焙烧时间、溶出温度和溶出时间等关键条件下铁氧化物的溶出率,根据铁氧化物在粉煤灰中的存在形式和特性,提出优化工艺.试验结果表明,西南粉煤灰中富含铁氧化物且具有磁性,通过XRD检测可知,铁氧化物没有明显的特征峰.用酸式盐KHSO4替代硫酸酸溶粉煤灰中的铁氧化物,其关键条件的优化结果是焙烧温度为220℃,焙烧时间为180 min,溶出温度为90℃,溶出时间为80 min,除铁率最高为86.7％.与硫酸酸溶相比,KHSO4酸溶相当于40％的硫酸,对设备腐蚀小,经济环保,生产效益好.通过对焙烧熟料的XRD分析可知,KHSO4反应不完全,特征峰明显,Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3有特征峰,强度不大,晶型不是很好,二氧化硅和莫来石晶型未发生变化,不参与反应.

铬铁渣对镁质中间包干式料性能的影响

魏原驰;曲殿利;郭玉香;张瑞楠;徐东辉

2020, 39(4): 1237-1242.

摘要 ( 15 )

PDF (3791KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

通过在镁质干式料中添加不同含量的铬铁渣,探讨其引入量对镁质中间包干式料在经过高温热处理后物理性能及抗渣性的影响,同时还与不加入铬铁渣的镁质干式料进行了相应的性能对比.通过X射线衍射以及扫描电子显微镜对镁质干式料的物相组成和显微结构进行表征.结果表明,铬铁渣引入量在3wt％时高温线变化率为-0.5％,体积密度及显气孔率分别为2.41 g/cm3、31.4％,抗折耐压强度为15 MPa、41MPa,抗渣渗透深度4mm.其高温线变化率,体积密度和抗渣渗透深度均优于无铬铁渣引入的镁质干式料.

玻璃纤维和硅酸钠复合对盐石膏性能的影响

李志新;徐开东;冯浩强;王继娜;张建武;马先伟;牛季收

2020, 39(4): 1243-1247.

摘要 ( 14 )

PDF (2711KB) ( 31 )

相关文章 | 计量指标

盐石膏的水化强度极低,需通过添加外加剂来改善盐石膏的强度,本文通过在盐石膏中单掺玻璃纤维、硅酸钠及两者复合来改善盐石膏的性能.结果表明,单掺玻璃纤维提高了盐石膏的强度,在纤维掺量为0.20％时,盐石膏的性能较佳;单掺硅酸钠缩短了盐石膏的凝结时间,提高了它的强度,在硅酸钠掺量为3％时,它的抗折强度和抗压强度较高;两者复合可显著改善盐石膏的强度等综合性能.分析表明,玻璃纤维像微钢筋一样穿插于石膏晶体中间,增加了晶体间的搭接;硅酸钠通过在石膏表面形成致密的硅酸钙层,使其硬化体结构变得致密,从而提高了盐石膏的强度.

干湿循环对强风化泥岩崩解与强度特性的影响

罗琼

2020, 39(4): 1248-1253.

摘要 ( 14 )

PDF (3794KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

为了研究强风化泥岩崩解特性和抗剪强度在反复吸湿、脱湿过程的变化规律,进行了不同干湿循环次数下的泥岩崩解试验,同时开展三轴压缩试验以测定多次干湿循环后的泥岩应力-应变关系曲线.结果表明,强风化泥岩在经过多次干湿循环后,岩体结构的崩解程度随循环次数逐渐增加,崩解率Bt在干湿循环前期与后期较慢,中期较快;由三轴压缩试验的应力-应变曲线可以看出,样品主要经历线弹性变形、弹塑性变形和应变硬化3个变形阶段;随干湿循环次数的增加,强风化泥岩的强度指标弱化指数D逐渐增长,增长速率趋于减小,且强风化泥岩的内聚力受干湿循环次数影响程度明显大于内摩擦角.

氧化铝-莫来石高温复合陶瓷改性研究

范芳;李生娟;范立坤

2020, 39(4): 1254-1259.

摘要 ( 27 )

PDF (3792KB) ( 53 )

相关文章 | 计量指标

以氧化铝、莫来石、氧化锆粉体为原料制备了氧化铝-莫来石-氧化锆复合陶瓷.使用密度测试仪、抗折强度测试仪、XRD和SEM等手段对材料的密度、力学性能进行了综合分析,尝试对影响复合陶瓷热震性能的因素及作用机理进行了讨论.研究结果表明:氧化锆弥散分布于基体晶界处,填充了基体颗粒间隙,抑制了基体晶粒长大,阻碍了裂纹扩展,提高了复合陶瓷的致密性和力学性能;ZrO2的t-m转变使基体内部产生一定的压应力区域,诱发显微裂纹的产生,分散主裂纹尖端应力,增强复合陶瓷的强度.

氧化锆陶瓷沟道磨削表面质量研究

李颂华;韩光田;孙健

2020, 39(4): 1260-1265.

摘要 ( 9 )

PDF (3255KB) ( 32 )

相关文章 | 计量指标

在氧化锆陶瓷沟道磨削中,为提高表面质量,并提高磨削效率、降低成本,采用单因素实验切入式磨削沟道,研究工艺参数对氧化锆陶瓷沟道表面质量的影响规律及材料的去除机理,并通过扫描电子显微镜,观察磨削后的表面形貌,在单因素实验基础上进行正交实验,对工艺参数进行优化.实验结果表明,表面粗糙度值Ra、R3y 、Rz随磨削深度、砂轮线速度、工件进给速度增大而减小;优化组合参数为磨削深度20 μm、砂轮线速度40 m/s、工件进给速度7 000 mm/min.为提高磨削效率、降低成本,可以适当提高磨削深度,适当的增加磨削热量有利于降低表面粗糙度;采用切入式方法磨削沟道,磨削内圈沟道时,尽量选用半径较大的金刚石砂轮;存在适当大小的峰谷高度差,波谷可以起到储油作用,有助于轴承润滑,减少轴承磨损.

MnO2对钼尾矿基发泡陶瓷升温速率影响的研究

赵威;王竹;戴永刚;周春生;南宁

2020, 39(4): 1266-1271.

摘要 ( 13 )

PDF (3252KB) ( 28 )

相关文章 | 计量指标

随着发泡陶瓷社会需求的增多,采用固体废弃物烧制发泡陶瓷成为了研究热点.但关于如何缩短烧成周期,提高生产效率的研究寥寥无几.研究采用商洛钼尾矿为主要原料烧制发泡陶瓷,加入氧化剂MnO2,弥补发泡剂由于氧气不足而引起的发泡不均.在相同升温速率下,加入MnO2可使发泡陶瓷的平均孔径明显增大.在满足使用要求的条件下,将高温段的升温速率从3℃/min提高到5℃/min,缩短烧成周期约45 min,提高发泡陶瓷生产效率.

利用煤矸石制备泡沫陶瓷的研究

娄广辉;金彪;姜卫国;王治

2020, 39(4): 1272-1276.

摘要 ( 17 )

PDF (2711KB) ( 31 )

相关文章 | 计量指标

以煤矸石为研究对象,利用XRD和XRF技术,研究了煤矸石的矿物组成和化学成分.以煤矸石和低品位铝矾土为主要原料,长石作为助熔剂,振实成型后在1 200℃下焙烧成泡沫陶瓷.结果表明,当原料中煤矸石的含量为61wt％时,所制备泡沫陶瓷的基本性能为:导热系数0.059 W/(m·K)、体积密度118.6 kg/m3、体积吸水率1.3％、抗压强度1.3 MPa、抗折强度1.4 MPa.利用煤矸石制备泡沫陶瓷,为煤矸石综合利用提供了一条可行的途径.

V2O5-TeO2-P2O5-Fe2O3系无铅低熔点封接玻璃性能研究

向鹏程;孙诗兵;田英良;吕锋;李要辉;王晋珍;左岩

2020, 39(4): 1277-1282.

摘要 ( 18 )

PDF (3795KB) ( 46 )

相关文章 | 计量指标

研究确定了V2 O5-TeO2-P2O5玻璃的形成范围,系统地探讨了P2O5/TeO2比及V2 O5对玻璃热膨胀系数、特征温度和耐水稳定性的影响规律,结果表明所涉及玻璃组成的耐水性低.对P2O5/TeO2/V2O5比为17.1/20.9/62,外掺Fe2O3玻璃的研究表明,Fe2O3掺入(0mol％～16mo1％),水侵蚀后质量损失由20.05％降低到1.73％,显著提高玻璃耐水稳定性,热膨胀系数由11.5×10-6/℃降低到8.9×10-6/℃,特征温度提高,其中转变温度Tg从267℃升高到310℃,膨胀软化温度Td从284℃升高到330℃.SEM分析发现,掺入Fe2O3玻璃的表面形成明显的未被侵蚀的网状结构,玻璃表面的Hench侵蚀机理由V类转变为Ⅱ类侵蚀机理.

Dy3+掺杂Ga-Sb-La-S新型硫系玻璃和光纤制备及中红外发光特性

杨志杰;杨安平;任和;何久洋;艾尔肯·斯地克

2020, 39(4): 1283-1288.

摘要 ( 13 )

PDF (3258KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

制备了一系列新型Ga2 S3-Sb2S3-La2S3硫系玻璃,研究了玻璃的热学和光学性能;向优化的玻璃中掺杂Dy3+,研究了玻璃的中红外发光性能;基于优化的玻璃组成,拉制了纤芯/包层结构光纤,评估了其作为中红外激光增益介质的潜力.实验结果表明,Ga2S3-Sb2S3-La2S3玻璃具有宽的红外透过范围(约0.7 ～13.6 μm)和高的线性折射率(约2.655 ～2.707),组成为20Ga2 S3-75Sb2 S3-5La2S3的玻璃具有最佳的抗析晶热稳定性.Dy3+掺杂的玻璃在2.95 μm和4.40 μm具有较高的发光量子效率和较大的受激发射截面.拉制的20Ga2 S3-75Sb2S3-5La2 S3∶0.05wt％Dy3 +/20Ga2 S3-74Sb2 S3-6La2 S3光纤透光范围为2～8 μm,其背景损耗＜8 dB/m.在1.32 μm波长激发时,光纤显示出强的中红外发光.这些优异性能表明该玻璃光纤有望成为一种高效的中红外激光增益材料.

制备工艺对重晶石-硼硅酸盐玻璃陶瓷结构及性能的影响

雷杰;吴浪;江枫;杨远波;张海洋;康泽

2020, 39(4): 1289-1295.

摘要 ( 31 )

PDF (3796KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

采用熔融法制备重晶石-硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究工艺差异对玻璃陶瓷物相组成、显微结构、硫含量以及抗浸出性能的影响.结果表明,将基础玻璃原料与BaSO4直接混合熔制(工艺A)和将基础玻璃原料煅烧后再与BaSO4混合熔制(工艺B),对玻璃陶瓷结构和性能无显著影响,工艺A和工艺B制得的玻璃陶瓷包容硫含量分别为2.04wt％和2.19wt％(以SO3计).而先制得玻璃再与BaSO4混合熔制(工艺C),获得的玻璃陶瓷中BaSO4含量较高,包容的硫含量达4.45wt％.产品一致性试验(PCT)研究表明,工艺C制得的玻璃陶瓷初始浸出率较高,28 dNa、B、Si元素归一化浸出率较低(～10-2 g·m-2·d-1).

碱性盐溶液蚀刻法制备新型多孔纳米减反增透玻璃

郝霞;李军葛;潘国治;赵会峰;姜宏

2020, 39(4): 1296-1301.

摘要 ( 63 )

PDF (3254KB) ( 54 )

相关文章 | 计量指标

采用化学刻蚀法在钠钙硅平板玻璃表面制备具有减反增透性能的膜层.利用Na2 SiO3、EDTA二钠、AlCl3溶液对预处理后的玻璃表面进行化学刻蚀,使玻璃表面的化学键断裂,在玻璃表面形成疏松的纳米孔状结构,利用扫描电镜对刻蚀后玻璃表面和断面形貌进行观察,通过对玻璃表面空隙及断面膜层厚度的调控实现入射光在传递过程中产生相消干涉,获得减反增透效果.固定刻蚀液浓度和刻蚀时间,样品透过率随刻蚀温度的升高先增大后降低;固定刻蚀液浓度和刻蚀温度,样品透过率随刻蚀时间的增加先增大后降低.通过调节刻蚀液浓度,刻蚀时间和温度,可制备得到不同透过率和微观结构的减反射样品.使用EDS能谱和红外光谱对玻璃的刻蚀机理进行了研究和验证.在80℃实验条件下,经6h的溶液刻蚀后,在玻璃表面形成宽为20 ～ 30 nm,厚度为100 ～ 200 nm分布比较均匀的纳米孔状结构,玻璃的平均透过率达98.5％,比原始基片提高了8％,雾度由原来的0.20％增加到4.97％,蚀刻前后玻璃成分基本无变化,玻璃的光学性能得到了有效的提高.

小型玻璃电熔窑的数值模拟

何光;郭富强;陈筱丽;龚财云;粟勇

2020, 39(4): 1302-1307.

摘要 ( 22 )

PDF (3794KB) ( 40 )

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采用ANSYS 19.0对小型硼硅酸盐玻璃电熔窑进行了数值模拟,在电熔窑玻璃液区域进行了电流密度分布、温度分布、速度分布的分析研究.电流密度全局最大值8 406.45 A·m-2出现在电极表面区域附近,符合行业设计要求.温场分布研究表明,测试点的计算温度与实测温度相差不到10℃,与现场具有较高符合性.玻璃液在熔化池内受自然对流影响形成多个对流循环,并在主熔化区域的电极上方附近形成四个热点区域.通过结果比对可以看出模拟分析与生产现场具有较高的符合度,模拟分析结果可用于指导小型电熔窑设计、工艺调试.

蜂窝陶瓷填料型催化剂的制备及其脱硝性能评价

刘士豪;郭雪花;汪义超;张光旭

2020, 39(4): 1308-1313.

摘要 ( 26 )

PDF (3253KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

本文研制出一种填料型催化剂,通过催化填料吸收塔实现了对模拟船舶内燃机尾气中NO的络合吸收和络合液的耦合再生,提高了络合脱硝的效率及络合液催化再生的能力.通过对填料型催化剂制备工艺研究显示,催化剂中钯含量为1.20％,操作温度为40℃时,整体脱硝效果最好.其脱硝性能评价表明,在模拟烟气的气流量为150 L/h,NO的含量为700 ppm,O2的含量为10％,催化剂用量为150 g,填料装填高度为30 cm,络合液初始浓度为0.05 mol/L以及pH值为6的条件下,在脱硝率达80％以上,催化剂可以连续运行120 min.

SiO2表面包覆改性钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜的制备

杨源;朱志斌;初蕾;王玮;孙峰;丛兴运

2020, 39(4): 1314-1318.

摘要 ( 52 )

PDF (3251KB) ( 43 )

相关文章 | 计量指标

通过溶胶凝胶法在BaTiO3纳米粉体表面包覆了一层SiO2壳层,在此基础上利用原位聚合法成功制备了SiO2包覆的钛酸钡(BT)/聚酰亚胺(PI)复合薄膜.SiO2通过范德华力等物理作用在BaTiO3表面形成了4 nm左右的SiO2壳层.SEM测试和介电性能测试表明,10％ SiO2@BT/PI具有较好的界面相容性和介电性能.在1 kHz下,复合薄膜介电常数为4.50,介电损耗达到0.148.热学性能测试表明,复合薄膜在500℃下具有良好的热稳定性.

热处理对SiO2气凝胶复合绝热毡隔热特性的影响

丁晴;崔军;屈会力;张帅恺;唐健;张剑红;王佳庆

2020, 39(4): 1319-1323.

摘要 ( 26 )

PDF (2716KB) ( 49 )

相关文章 | 计量指标

为探究热处理对SiO2气凝胶复合绝热毡导热系数的影响机理,选取三家不同型号(Ⅲ型、Ⅱ型)的试样(1#、2#、3#)为研究对象,在600℃条件下进行热处理,分析了处理前后试样导热系数的变化趋势.进一步将三种试样在300℃条件下反复处理20次,研究常温导热系数的稳定性.利用SEM、TG-DSC、FT-IR等方法对试样微观结构和热稳定性进行表征.结果表明,600℃热处理后,三种试样中的气凝胶均出现致密化现象,试样内部有机物质基本被去除,导热系数增大.气凝胶骨架密度的增大和裂缝内对流现象增强是导致这一现象出现的主要原因.相较未经处理的情况,经过300℃处理后的试样,常温导热系数在初次处理后最大增加了13.3％,多次处理后没有明显变化.Ⅲ型和Ⅱ型试样的导热系数随处理次数变化趋势一致.

彩色热反射喷涂材料路用性能

蒋应军;上官宇浩;李启龙;易勇

2020, 39(4): 1324-1330.

摘要 ( 44 )

PDF (3792KB) ( 42 )

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为了降低夏季路面温度、缓解路面车辙病害并兼具彩色靓丽效果,制备了一种具有阻热降温效果及美化道路功能的彩色热反射喷涂材料.通过室内试验和铺筑试验段,评价了喷涂材料路用性能.结果表明,彩色热反射喷涂材料阻热效果随喷涂材料用量的增加呈现上升趋势,其中鸡红色喷涂材料阻热效果最好.当喷涂材料用量低于0.73 kg/m2时满足路面抗滑要求.喷涂材料在水煮前后均满足一般涂层抗拉拔强度要求,且粘结强度比最低为87.5％,在加速磨耗仪运行50 000转后喷涂材料的磨耗损失率低于1％,其耐腐蚀性和耐温变性良好.试验段路面抗滑性和耐久性良好,渗水性能显著高于普通路面,八月份最高阻热7.9℃.

玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

赵小崇;高淑玲;何世钦

2020, 39(4): 1331-1342.

摘要 ( 18 )

PDF (6500KB) ( 25 )

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为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.

粉煤灰/聚酯纤维沥青混合料马歇尔试验研究

吴金荣;李飞;宋风宁;崔善成

2020, 39(4): 1343-1350.

摘要 ( 15 )

PDF (4335KB) ( 28 )

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煤炭资源的使用积累了大量的粉煤灰,对地下水资源和环境都造成污染.为了响应节能环保的号召,充分研究其在沥青混合料中的应用价值.由于粉煤灰与矿粉的物理形态相似,用不同质量百分数(0％、20％、40％、60％、80％、100％)的粉煤灰等质量替代矿粉作为沥青混合料的填料,同时掺入不同质量百分数(0％、0.3％、0.4％、0.5％)的聚酯纤维研究粉煤灰聚酯纤维沥青混合料的高温性能.借助于电镜扫描(SEM)技术,分析二者对沥青混合料高温性能的影响.试验结果表明,适量的粉煤灰和聚酯纤维对改善沥青混合料的高温性能有积极的影响.其中,当粉煤灰替代率为80％,聚酯纤维掺量为0.4％时,沥青混合料的马歇尔稳定度取得最大值10.87 kN;当粉煤灰替代率为40％,聚酯纤维掺量为0.3％时,流值取得最小值2.42 mm;当粉煤灰替代率为40％,聚酯纤维掺量为0.4％时,马歇尔模数取得最大值4.18 kN/mm,此时,沥青混合料的高温性能最优.

“桥”见未来——港珠澳大桥

2020, 39(4): 1351-1352.

摘要 ( 34 )

PDF (1083KB) ( 21 )

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