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当期目录

    2021年 第40卷 第2期    刊出日期:2021-02-15
    水泥混凝土
    基于Aspen Plus水泥窑炉NOx生成仿真与减排优化研究
    刘定平, 周友坤
    2021, 40(2):  351-358. 
    摘要 ( 154 )   PDF (3670KB) ( 94 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对水泥窑炉生产过程中分解炉和回转窑NOx产生的全过程,采用Aspen Plus软件建立系统仿真模型,并通过现场试验数据对模型进行可靠性验证;采用模型模拟研究分解炉中温度和燃烧气氛对NOx的影响规律。结果表明:分解炉中温度从804 ℃变化到1 050 ℃,NOx浓度从242 mg/m3变化到800 mg/m3,分解炉温度超过900 ℃之后,NOx浓度会急剧上升;分解炉中CO浓度从26 mg/m3变化到990 mg/m3,NOx浓度从585 mg/m3下降到154 mg/m3。分解炉中NOx的浓度受回转窑中烟气温度影响较大,当回转窑中的烟气温度由900 ℃上升到1 400 ℃时,分解炉中的NOx浓度从260 mg/m3变化到430 mg/m3。应用Aspen Plus模拟水泥窑炉NOx的变化具有一定可行性,模型设置灵活,可为水泥窑炉NOx控制提供参数优化和数据支持。
    防冻剂与早强剂对硫铝酸盐水泥负温水化性能的影响
    刘云鹏, 李俊豪, 杨超, 刘志超
    2021, 40(2):  359-367. 
    摘要 ( 121 )   PDF (8893KB) ( 66 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过力学性能测试、超声波传播速度测试、压汞法(MIP)测试、热重(TG)分析、X射线衍射(XRD)分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析,研究了不同防冻剂与早强剂对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆在无预养的恒负温(-20 ℃)条件下,养护7 d与28 d后的强度、微观结构以及水化产物的影响规律。结果表明:无机防冻剂硝酸钙与早强剂硫酸铝、三乙醇胺的复合促进了SAC的水化和微结构的发展,使砂浆强度提高;有机防冻剂尿素与硝酸钙的复合延缓了SAC的水化和微结构的发展,使砂浆强度降低;较低水灰比的砂浆表现出更密实的微结构与更高的强度。超声波传播速度可表征砂浆升温过程中微结构的发展,与砂浆强度具有一定的相关性。
    新书推介
    水泥混凝土
    超细碳酸钙对硫铝酸盐水泥基双液注浆材料性能的影响
    王燕峰, 刘松辉, 韩康, 张莉, 管学茂
    2021, 40(2):  368-376. 
    摘要 ( 121 )   PDF (6855KB) ( 64 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了进一步改善硫铝酸盐水泥基双液注浆材料(SCGM)的力学性能和抗碳化性能,采用气-液碳化法合成了超细碳酸钙(SC),研究了SC掺量对SCGM凝结时间、水化硬化性能、抗碳化性能及微观结构的影响规律。结果表明:SC可以促进SCGM的水化,提高力学性能及抗碳化性能;当SC掺量为3%(质量分数)时,养护6 h和28 d的抗压强度分别提升29.40%和26.43%,碳化5 d后,碳化深度降低了24.12%,碳化7 d后,碳化收缩降低了19.05%。该研究结果为进一步提升SCGM的力学性能和抗碳化性能提供了新方法。
    锂盐对硼砂在硫铝酸盐水泥中作用的影响
    沈燕, 朱航宇, 王培芳, 张伟
    2021, 40(2):  377-383. 
    摘要 ( 169 )   PDF (5736KB) ( 78 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在硫铝酸盐水泥实际工程应用中,硼砂作为常用的缓凝剂,容易导致硫铝酸盐水泥过度缓凝,为了更好调控水泥的凝结时间,本文研究了锂盐对硼砂在硫铝酸盐水泥中作用的影响,主要从凝结时间、抗压强度、水化产物方面进行了分析。结果表明:当硼砂掺量为0.1%(质量分数,下同)时,氢氧化锂能明显缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间,降低水泥的抗压强度;当硼砂掺量为0.5%,氢氧化锂掺量大于0.07%时,水泥的凝结时间大幅度缩短,早期抗压强度随氢氧化锂掺量增加而略微提高,后期强度略微降低;在掺加硼砂的硫铝酸盐水泥体系中,锂盐的掺入不会改变水泥水化产物的种类,当硼砂掺量为0.5%时,1 d水化产物钙矾石衍射峰强度显著降低,28 d钙矾石衍射峰强度变化不明显。
    纳米二氧化硅改性大掺量矿粉-水泥胶凝体系性能与微结构研究
    林培桐, 曾宇, 赵永钢, 刘锦红, 汪峻峰, 鲁刘磊
    2021, 40(2):  384-391. 
    摘要 ( 170 )   PDF (4192KB) ( 81 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用沉淀法制备的纳米二氧化硅(PNS)极强的火山灰活性,能改善大掺量矿粉-水泥胶凝体系早期抗压强度低、内部结构疏松等缺陷,研究了PNS对大掺量矿粉-水泥胶凝体系抗压强度、抗氯离子渗透性的影响,通过XRD、TG-DSC及MIP对该体系的水化产物与孔结构进行微观分析。研究表明:随着PNS掺量的增加,试件的抗压强度也随之提高,尤其是7 d抗压强度,掺5%(质量分数,下同)PNS试件的强度增幅达到了20%;同时,水泥抗氯离子渗透能力先上升后下降,PNS掺量为3%时,达到最优,其28 d氯离子扩散系数较不掺PNS降低44.8%。PNS在早期能够大量消耗Ca(OH)2,生成更多的C-S-H凝胶等水化产物,使得孔结构更加致密,降低孔隙率,在适宜范围内掺入PNS还可有效细化孔径。
    热处理对聚合物改性纤维增韧水泥基复合材料物理力学性能的影响
    周建伟, 余保英, 孔亚宁, 杨文, 程宝军
    2021, 40(2):  392-400. 
    摘要 ( 65 )   PDF (10629KB) ( 26 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用环氧乳液、乳胶粉制备了聚合物改性纤维增韧水泥基复合材料,研究了200 ℃、400 ℃、600 ℃、800 ℃热处理对材料物理力学性能的影响。结果表明:掺加聚合物可以改善试样的高温体积稳定性,使得试样在800 ℃高温下热处理时不发生爆裂;室温冷却条件下,聚合物使得材料峰值残余强度对应的温度由400℃降低至200 ℃,而在水冷却条件下,试样的残余强度随着热处理温度的升高持续降低,800 ℃热处理后聚合物改性试样在水冷却时溃散;聚合物分解在试样内部形成的交联孔道,改善了试样热处理后的孔结构,延缓了高温热处理对试样力学性能的劣化速率。
    水泥粉体流动行为及其与不同材质库壁粘附性研究
    战佳宇, 李万民, 房桂明, 梁文学, 杨飞华, 周钰沦
    2021, 40(2):  401-406. 
    摘要 ( 41 )   PDF (4235KB) ( 29 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    水泥粉体流动性与其储存、输送、给料、混合等操作密切相关。通过休止角、内摩擦角、粘聚力和无侧限抗压强度测试方法,研究了含水率对水泥粉体流动性的影响,对比了水泥粉体与砂浆、钢、涂料、防腐卷材四种壁面材料的壁摩擦角和附着力。结果表明:随着水泥粉体含水率增加,休止角、粘聚力和无侧限抗压强度增加,水泥粉体流动性变差。松散堆积水泥粉体随着放置时间增加,由于水泥水化引起颗粒尺寸增加造成流动性变好。固结应力增加,无侧限抗压强度明显增大,导致水泥粉体流动性变差。水泥粉体在不同壁面材料的粘聚力均随着含水率的增加而增大,在水泥库内表面涂覆涂料和防腐卷材均可以起到降低水泥粉体与壁面的摩擦力和附着力的作用。
    不同方法测定水泥土渗透系数的研究
    童煜霄, 魏松, 陈清, 邓杰妹
    2021, 40(2):  407-414. 
    摘要 ( 128 )   PDF (3659KB) ( 69 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究适合测定水泥土渗透系数的试验方法,结合工程实际,对防渗墙进行现场钻孔注水试验,对钻芯取样的水泥土试样进行室内变水头渗透试验和三轴渗透试验,对比室内试验结果和现场试验结果,探讨适合检测水泥土芯样的室内试验方法,分析三轴渗透试验中孔隙水压和围压对水泥土渗透性的影响。对重新配制的水泥土试样进行室内变水头渗透试验、三轴渗透试验及水泥土渗透试验,研究不同方法测定水泥土渗透系数的差异。试验结果表明:三轴渗透试验比室内变水头渗透试验更适合测定水泥土芯样渗透系数;三轴渗透试验中,围压为0时,水泥土芯样渗透系数会随着孔隙水压的增加而增加,围压改变时,会随着围压的增加而减小;三种室内渗透试验方法测定水泥土试样的渗透系数基本相接近,都可用于测定水泥土试样渗透系数。
    强动载作用下海水海砂混凝土应用研究进展
    杨成林, 徐迎, 洪建, 孔新立
    2021, 40(2):  415-422. 
    摘要 ( 76 )   PDF (2474KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    岛礁建设工程对于维护我国合法权益有着重要意义,从大陆运送混凝土原材料到岛礁费时费力,且不经济,因此利用岛礁已有资源制成海水海砂混凝土成为岛礁建设工程中重要的建筑材料。本文系统介绍了海水海砂混凝土材料静动态力学性能、新型复合纤维材料(FRP)筋-海水海砂混凝土组合结构力学性能方面的研究现状,并指出应对海水海砂混凝土的动态力学性能作进一步的研究。进一步总结得到:海水海砂混凝土具有较高的早期强度且最终强度与普通混凝土相当,合理掺量纤维的加入可以明显改善海水海砂混凝土的力学性能,海水海砂混凝土拥有更为明显的应变率效应,FRP筋-海水海砂混凝土组合结构以其良好的耐腐蚀性可以更好地应用于广阔的海洋环境,是岛礁防护结构的重要选择。当前国际形势较为复杂,岛礁建设工程会遭受爆炸、侵彻等极端荷载的作用,因此,开展FRP筋-海水海砂混凝土组合结构抗冲击、抗爆性能研究是下一步的研究方向。
    养护方式对气凝胶砂浆复合自密实混凝土隧道火灾抗力的影响
    徐东航, 朱平华, 陈春红, 刘惠, 刘少峰
    2021, 40(2):  423-430. 
    摘要 ( 54 )   PDF (18053KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了更好地提升气凝胶砂浆(Aerogel Cement Paste,ACP)在模拟隧道火灾(1 100 ℃,2.5 h)中对自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,SCC)的保护作用,以现场施工养护方法为基准,研究了湿养时间(7 d至28 d)对ACP复合SCC隧道火灾抗力的影响。结果表明:非复合C40 SCC在隧道火灾试验中发生爆裂,爆裂次数为116次,残余抗压强度为0 MPa,而不同养护方式的ACP复合SCC均未发生爆裂;ACP微观结构越疏松,在高温下产生的微裂纹就越多,这会加速水泥浆体的损伤,降低ACP耐火性能;14 d湿养的ACP的导热系数最低,为0.179 W/(m·K),该养护方式下的ACP复合SCC的残余抗压强度最高,为13.5 MPa,14 d湿养为最优养护方式。
    养护温度对UHPC水化及力学性能影响研究
    罗遥凌, 杨文, 谢昱昊, 闫欣宜, 毕耀
    2021, 40(2):  431-438. 
    摘要 ( 205 )   PDF (14472KB) ( 73 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    热养护能够提高超高性能混凝土(UHPC)的早期力学性能,促使UHPC水化,但对UHPC长期性能的发展尚未有系统深入的研究。通过力学性能测试、SEM和XRD研究了五种养护温度(20 ℃标养、90 ℃蒸汽养护、120 ℃干热养护、200 ℃干热养护和250 ℃干热养护)对UHPC长期力学性能发展以及水化的影响。结果表明,热养护能够促进UHPC早期水化,显著提升UHPC的早期抗压强度,特别是养护温度超过200 ℃时,能够生成明显的硬硅钙石提高UHPC的早期抗压强度。不同养护温度对于UHPC后期抗压强度的影响则不尽相同,90 ℃蒸养和120 ℃干热养护后UHPC试件的后期抗压强度仍然能持续增长,而200 ℃和250 ℃干热养护后试件的后期抗压强度则出现显著降低的趋势,后期抗压强度的变化主要取决于UHPC早期水化后内部剩余的未水化颗粒的含量。
    活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究
    王艺霖, 王顺尧, 刘巧玲
    2021, 40(2):  439-446. 
    摘要 ( 110 )   PDF (2776KB) ( 68 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。
    实时高温下钢纤维混凝土的力学特性及其声发射响应
    刘鑫, 侯新宇, 林军, 景晶晶, 刘为平, 佘俊文, 朱浩
    2021, 40(2):  447-454. 
    摘要 ( 72 )   PDF (7282KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对普通混凝土、钢纤维混凝土进行高温下的单轴压缩试验,采用声发射技术对混凝土在高温下的实时损伤进行全程监测。研究结果表明,相比于同温度段普通混凝土,在力学性能方面,20~600 ℃四个温度段钢纤维混凝土的抗压强度分别提高了12.07%、4.15%、11.25%、3.24%,残余强度分别提高了2.67 MPa、3.51 MPa、0.98 MPa、2.74 MPa,并且应力曲线的延性更好。在声发射方面,钢纤维混凝土在受压过程中释放的能量更大,其声发射信号的强度和频度更高,声发射信号密集波段更长,并且其振铃累计计数最大值也更大,混凝土的宏观力学性能与其声发射响应具有较好的对应关系。钢纤维的掺入可以延缓混凝土在实时高温下的劣化损伤。
    基于机器学习的高温后聚丙烯纤维混凝土强度预测
    梁宁慧, 游秀菲, 曹郭俊, 刘新荣, 钟祖良
    2021, 40(2):  455-464. 
    摘要 ( 63 )   PDF (3124KB) ( 35 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    影响高温后聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学性能的因素众多,因此相关试验的周期长,试验量大。如何利用现有试验数据预测高温后聚丙烯纤维混凝土的强度能够有效提高试验效率,为实际工程提供参考。通过研究纤维尺度、纤维掺量和温度对混凝土强度的影响,建立纤维尺度、掺量和温度为因子的回归树(RT)、支持向量机回归(SVR)和BP神经网络三种模型。将聚丙烯纤维混凝土在不同受热温度(20 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃、800 ℃)下的劈裂抗拉强度和抗压强度试验值与预测值进行比较,结果表明:三种模型均能以较高的精度预测高温后聚丙烯纤维混凝土的劈裂抗拉强度和抗压强度;与实测值相比,三种模型预测值与实测值的相对误差基本控制在15%以内,个别数据出现较大预测误差;比较三种模型的平均绝对误差(MAE)和平均相关系数R2,人工神经网络(ANN)模型的预测结果较好,验证了基于机器学习的高温后聚丙烯纤维混凝土力学性能预测的可靠性。
    碳纳米管增强堆石坝面板混凝土早龄期热膨胀系数研究
    赵志方, 吴旭, 张振宇, 齐界夷, 张广博, 徐嘉铭
    2021, 40(2):  465-472. 
    摘要 ( 46 )   PDF (6964KB) ( 27 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    热应力是引起堆石坝混凝土面板非结构性开裂的主要原因之一,热膨胀系数(CTE)与混凝土的热变形和热应力直接相关。碳纳米管(CNTs)具有良好的力学性能和一维纳米材料独有的纳米效应,有望改善面板混凝土的CTE。制备施工配合比基准混凝土(JC)和掺质量分数为0.1%的CNTs的面板混凝土(NC),采用温度-应力试验机(TSTM)测量早龄期混凝土在温度匹配(TMC)模式和恒温模式下的自由应变,计算早龄期混凝土的CTE值,提出面板混凝土时变CTE模型。结果表明,两种面板混凝土的CTE在终凝后快速降低至最小值,最后缓慢增至一个稳定值。CNTs的掺入提高了面板混凝土在终凝附近的CTE值,但能降低混凝土CTE的稳定值。
    氯盐冻融耦合作用下再生混凝土损伤劣化规律
    解国梁, 申向东, 刘金云, 张斌
    2021, 40(2):  473-479. 
    摘要 ( 58 )   PDF (8789KB) ( 28 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了研究严寒盐渍环境中再生混凝土的损伤劣化规律,制备了再生粗骨料质量替代率为0%、50%、100%的再生混凝土进行氯盐冻融耦合作用下的试验研究,从外观形貌、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度等方面探讨混凝土损伤劣化规律。结果表明,氯盐冻融对再生骨料混凝土的破坏随再生骨料替代率的增加而增大。与冻融循环0次相比,冻融循环200次时100%替代率再生混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、相对抗压强度分别下降为6.8%、54.2%、50.5%。建立了以抗压强度损失率为损伤变量的线性演化模型,模型可以较好地表征氯盐冻融作用下再生混凝土的损伤劣化规律,为严寒盐渍地区再生混凝土使用提供理论依据。
    干湿交替对混凝土中氯离子分布影响的多相耦合数值分析
    李荣涛, TUAN Christopher Y.
    2021, 40(2):  480-484. 
    摘要 ( 49 )   PDF (1236KB) ( 24 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    钢筋混凝土结构的耐久性会因为氯盐侵蚀而受到严重影响。为研究环境湿度对混凝土中氯离子分布的影响,建立了多相耦合的氯离子侵蚀模型,利用数值模拟方法探讨了氯离子侵蚀过程随环境湿度变化的规律。结果表明,环境湿度的改变不仅使混凝土中含水率产生变化,而且对混凝土中氯离子的分布产生显著影响,尤其是会引起孔隙中盐分结晶,这是混凝土性能退化的主要原因之一。数值模拟结果可为混凝土结构的减防腐蚀灾害设计提供重要的参考。
    资源综合利用
    高硅菱镁矿的选矿提纯与应用研究进展
    祁欣, 罗旭东, 李振, 周远鹏, 潘振中
    2021, 40(2):  485-492. 
    摘要 ( 97 )   PDF (2074KB) ( 42 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    菱镁矿作为我国优势矿产资源之一,广泛应用于冶金、建材、化工等行业。高硅菱镁矿(SiO2>3%,质量分数)是一种低品质菱镁矿,为难选菱镁矿矿石。采用浮选工艺可以制备出高质量的镁矿产品。将选后高硅菱镁矿合理配料后直接煅烧,可以制备镁硅砂、镁橄榄石及复合粉体材料等高附加值耐火材料,还可以制备建材、化工等原料,具有重要的经济意义和科学研究价值。本文对国内外高硅菱镁矿提纯工艺进行归纳,阐述其技术指标和提纯原理,最后介绍高硅菱镁矿的综合利用方法。
    层状硅酸盐黏土/硅橡胶纳米复合材料的研究进展
    赵华华, 宋焕玲, 陶新姚, 陈革新, 王爱勤, 丑凌军
    2021, 40(2):  493-504. 
    摘要 ( 180 )   PDF (6994KB) ( 94 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    层状硅酸盐黏土因其独特的纳米层状结构在改性硅橡胶高分子材料性能上具有明显的理论优势,其资源丰富、成本低和绿色无污染等特点在实际应用中受到广泛关注。本文综述了近年来层状硅酸盐黏土包括2∶1型结构如蒙脱石、凹凸棒石和1∶1型结构如高岭石、埃洛石等在改性硅橡胶高分子材料机理和性能方面的国内外最新研究进展,指出目前研究的重点主要集中在硅橡胶性能提高方面,如何使层状硅酸盐黏土粒子在硅橡胶基体中达到最佳纳米分散状态,从而获得性能优异的纳米复合材料是研究的难点。同时,展望了层状硅酸盐黏土/硅橡胶纳米复合材料的发展前景,旨在为层状硅酸盐黏土改性和高性能硅橡胶纳米复合材料的研究提供借鉴。
    氨法脱硫中影响硫酸铵结晶的主要因素
    代蒙, 黄帮福, 李露, 汪德富, 杨征宇, 罗枫, 冶富银, 李明
    2021, 40(2):  505-512. 
    摘要 ( 70 )   PDF (4110KB) ( 39 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氨法脱硫技术相较其他脱硫技术有较多优势,该技术在高效治理SO2的同时还可得到副产品化肥硫酸铵,但存在副产物硫酸铵晶体颗粒小和结晶率低的问题。因此,本文综述了晶种、Fe3+、添加剂和悬浮物对硫酸铵结晶的影响,分析了各因素对硫酸铵成核的影响机理,总结了当前研究不足,并对硫酸铵结晶未来重点研究方向进行了展望。
    砂岩石质文物灌浆材料的成分设计及多场景应用研究
    王晓飞, 魏小红, 朱建锋, 罗宏杰, 王芬, 施佩, 张彪
    2021, 40(2):  513-520. 
    摘要 ( 55 )   PDF (14650KB) ( 52 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了制备出性能可调且满足多场景应用的砂岩石质文物灌浆材料,采用四角配料法,以水硬性石灰(NHL2)、硫铝酸盐水泥(SAC)、偏高岭土(MK)和水性环氧树脂(WER)为原料,制备出不同配方的灌浆材料,并对其力学性能、凝结时间、流动性、粘接强度等进行测试分析。结果表明,NHL2和MK含量较高的灌浆材料,抗压强度和粘接强度较低,适用于修复壁画或镶嵌图案。SAC和WER含量较高的灌浆材料,抗压强度和粘接强度较高,适用于修复断崖、悬岩型砂岩石质文物。WER和MK含量较高的灌浆材料,韧性和变形能力良好,适用于修复易受外界应力的砂岩石质文物。
    考虑软弱夹层的含孔洞大理岩力学特性模拟分析
    罗许林, 王国柱, 郝亚勋
    2021, 40(2):  521-526. 
    摘要 ( 53 )   PDF (7969KB) ( 34 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    天然岩体中常含有孔洞和软弱夹层等缺陷,为研究含1条软弱夹层与中心孔洞的大理岩在单轴压缩作用下的破坏模式和力学特性,采用数值模拟软件RFPA2D对试样破裂过程进行了模拟。结果表明:软弱夹层的存在改变了大理岩试样的破坏模式,当软弱夹层强度比较低,厚度比较大时,软弱夹层下部的大理岩基本不出现破坏;当软弱夹层强度不变时,大理岩试样的峰值应力随着软弱夹层厚度的增加而减小,峰值应力对应的应变随着软弱夹层厚度的增加而增加;当软弱夹层厚度不变时,大理岩试样的峰值应力随着软弱夹层强度的增加而增加,峰值应力对应的应变随着软弱夹层强度的增加而减小。研究结果对比揭示了不同厚度和强度软弱夹层含孔洞大理岩的破坏模式和力学特性,可为软弱夹层上部建设的岩体工程失稳破坏提供一定的参考。
    微波辐照煤系高岭土及其吸油性能
    闫雷, 张涛, 黎佳全, 巩柯语, 苗洋, 高峰
    2021, 40(2):  527-533. 
    摘要 ( 56 )   PDF (6588KB) ( 33 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以山西煤系高岭土为原料,在1 800 W的功率下对3 g煤系高岭土进行微波辐照,以此提高煤系高岭土的吸油值。利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱分析仪、比表面积分析仪等对处理前后样品的形貌和结构进行表征。结果表明,随微波辐照时间的增加,煤系高岭土的吸油值呈先增加后降低的趋势,且在处理时间为17.5 min(最高温度达到1 100 ℃)时吸油值最高,达到74.4 g/100 g,较高岭土原土吸油值提升了61%,此时煅烧高岭土的吸附平均孔径最大且生成了少量的莫来石。随着处理时间的延长,煅烧高岭土出现烧结,导致内部孔隙闭合,吸油值降低。煅烧高岭土的吸油值与其吸附平均孔径以及孔径分布有关,生成少量莫来石对吸油值的提高有促进作用。
    锑尾矿粉基复合胶凝材料的制备及水化特性
    王浩, 邓航, 刘数华
    2021, 40(2):  534-541. 
    摘要 ( 62 )   PDF (8638KB) ( 34 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以锑尾矿微粉作为主要原料,辅以水泥熟料、活化剂和促凝剂制备锑尾矿粉基复合胶凝材料,并从力学性能及微观结构等方面对复合胶凝材料的水化特性进行探究。结果表明,试件浆体的抗压强度随着锑尾矿微粉掺量的增加而减小,质量掺量为70%时仍满足尾矿固化筑坝要求。不同活化剂对复合胶凝材料强度的影响显著不同,当掺入磷石膏和生石灰且其质量比例为2∶1时,试件活化效果最好,7 d抗压强度达到10.42 MPa。试件浆体的最终水化产物主要为C-S-H凝胶和氢氧化钙,此外还有少量钙矾石生成。选择铝酸盐水泥作为促凝剂且质量掺量为3%时,能有效缩短试件凝结时间,满足快速固化的要求。同时利用锑尾矿粉基复合胶凝材料可以实现细粒锑尾矿的快速原位固化。
    粉煤灰提铝硅渣碱溶脱硅反应及其动力学
    肖永丰, 陈爱国, 张雨薇, 姜晓琳, 刘汇东
    2021, 40(2):  542-547. 
    摘要 ( 45 )   PDF (2254KB) ( 23 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以内蒙古某酸法粉煤灰提铝硅渣为对象,研究了其在NaOH溶液中的非晶态SiO2的脱硅行为,通过脱硅反应中脱硅率随时间的变化,研究搅拌速度、反应温度、NaOH溶液浓度对脱硅率的影响。通过拟合实验数据,确定脱硅反应的动力学规律和宏观动力学方程,并计算相应的表观活化能。结果表明:搅拌速度对脱硅率影响较小,提高反应温度和NaOH浓度可以大幅提高脱硅率,提铝硅渣在NaOH溶液中的脱硅反应受化学反应控制且符合Avrami方程,脱硅反应的表观活化能为82.086 kJ/mol。
    不同侵蚀环境下地质聚合物耐久性研究
    仇秀梅, 刘亚东, 严春杰
    2021, 40(2):  548-556. 
    摘要 ( 89 )   PDF (9949KB) ( 58 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    地质聚合物作为新兴绿色无机胶凝材料,因独特的三维网络骨架结构而兼具矿物和高分子材料的特性。分别以固体废弃物粉煤灰和偏高岭土为原料,采用碱激发方式制备地质聚合物试块,考察养护28 d后试块在5%HCl、10%NaOH、5%MgCl2+5%NaCl和5%H2SO4(均为质量分数)溶液中浸泡1~84 d的耐化学侵蚀能力。X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及试块质量、抗压强度测试表明,不同浸泡环境所引起地质聚合物胶凝材料的响应差异较大,粉煤灰基地质聚合物表现出较优异的耐低浓度硫酸、氢氧化钠、盐溶液侵蚀性能,微观结构及外观形貌稳定,试块质量和抗压强度稳定。偏高岭土基地质聚合物在盐溶液中性条件下结构和性能较稳定。在盐酸环境下两种地质聚合物被腐蚀明显,质量损失率大,抗压强度降低显著。对比研究表明,粉煤灰基地质聚合物的耐低浓度酸、碱溶液腐蚀性明显优于偏高岭土基地质聚合物。上述两类地质聚合物可潜在应用于海洋建筑领域。
    环保型套筒灌浆料的配合比设计及性能研究
    胡星, 陈东平, 余林文, 汪文文, 吴文杰
    2021, 40(2):  557-564. 
    摘要 ( 52 )   PDF (6962KB) ( 32 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    选用碱矿渣水泥作为胶凝材料,结合Dinger-Funk方程的最紧密堆积理论,用粉煤灰漂珠作为矿物掺合料,并用铜尾矿砂部分取代天然砂来提高粉体的堆积密度,制备套筒灌浆料。研究了塑性膨胀剂掺量、粉煤灰漂珠掺量、铜尾矿掺量、砂胶比对套筒灌浆料性能的影响,并对最紧密堆积设计配合比进行了验证。结果表明:随着塑性膨胀剂掺量的增加,套筒灌浆料的竖向膨胀率不断增大,流动度增大,1 d和3 d抗压强度降低;随着粉煤灰漂珠掺量的增加,套筒灌浆料的流动度不断增大,而抗压强度不断降低;随着铜尾矿掺量的增加,套筒灌浆料的流动度不断降低,抗压强度先增大后减小;砂胶(质量)比增大时,套筒灌浆料流动度不断降低,抗压强度先增大后减小;质量配合比为塑性膨胀剂掺量0.2%,砂胶比1.1,粉煤灰漂珠掺量12%,铜尾矿掺量13%时(以上均为质量分数),能制出初始流动度340 mm,30 min流动度280 mm,1 d抗压强度37.2 MPa,3 d抗压强度63.0 MPa,28 d抗压强度86.4 MPa,3 h竖向膨胀率为0.20%,24 h竖向膨胀率为0.36%的套筒灌浆料。
    轻质抹灰磷建筑石膏性能影响机制研究
    吴超, 杨林, 李玮, 王佳才, 曹建新, 李剑秋
    2021, 40(2):  565-572. 
    摘要 ( 61 )   PDF (11822KB) ( 39 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用磷建筑石膏(PBG)、柠檬酸钠(SC)、甲基纤维素(MC)及玻化微珠为原料制备轻质抹灰石膏,并系统地分析了外加剂、轻集料对砂浆性能的影响机制。结果表明,柠檬酸钠可增大砂浆的流动性能, 当掺量为0.8%(掺量均为质量分数)时,样品抗压强度达到16.3 MPa。然而,甲基纤维素降低了砂浆的流动性能,当掺量为0.40%时,样品抗压强度仅为11.3 MPa。玻化微珠会降低砂浆密度及流动性,缩短凝结时间,增大了保水率及硬化体拉伸粘结强度。采用95%磷建筑石膏、5.0%玻化微珠并按磷建筑石膏质量外掺1.0%SC、0.20%MC配制的砂浆样品性能可达到GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中的轻质抹灰石膏性能的要求。随着SC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌向长条、针状转变,晶体结晶度降低、搭接程度增大,从而使得抗折强度增大,抗压及拉伸粘结强度减小;随着MC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌变成厚板状,晶体间搭接程度及结晶度增大,使得硬化强度增大。
    废轮胎橡胶混凝土界面过渡区特征试验研究
    朱星曈, 耿欧, 朱思远
    2021, 40(2):  573-578. 
    摘要 ( 54 )   PDF (6777KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用SEM、EDS等测试技术,研究了1~3 mm废轮胎橡胶颗粒混凝土中橡胶与水泥石界面过渡区(ITZ)的微观形貌,水化产物分布以及ITZ宽度。结果表明:橡胶混凝土中橡胶与水泥石的界面粘结较普通混凝土中粗骨料与水泥石更为薄弱,ITZ的结构较为松散,孔隙率也较大;界面区水化产物中C-S-H凝胶含量小于普通混凝土,氢氧化钙晶体(CH)和钙矾石晶体(AFt)的含量则大于普通混凝土;1~3 mm橡胶颗粒混凝土ITZ宽度约为50 μm,而普通混凝土仅有40 μm,比普通混凝土更加不稳定。
    城市污泥掺量对煤气化渣陶粒性能影响
    高育欣, 李坤杰, 马建峰, 高达, 杨文, 毕耀, 罗遥凌
    2021, 40(2):  579-586. 
    摘要 ( 56 )   PDF (11356KB) ( 28 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以煤气化渣为主要原材料烧制陶粒,研究了陶粒的烧结制度以及城市污泥掺量对陶粒性能、孔结构影响及微观作用机制。结果表明:陶粒烧结制度为500 ℃预热30 min,1 100 ℃烧结15 min时,煤气化渣陶粒强度可达11.3 MPa,且烧结出污泥质量掺量为20%、筒压强度为6.7 MPa的轻质高强陶粒;城市污泥掺量改变了陶粒孔结构和孔径分布,陶粒孔隙率及平均孔径随着污泥掺量的增加而增大,陶粒内部结构变得疏松,使得陶粒吸水率增加、堆积密度减小,且对陶粒强度带来不利影响。
    陶瓷
    TiO2与SiO2掺杂对Al2O3相转变的研究
    林聪毅, 孙小曼, 李蔚
    2021, 40(2):  587-590. 
    摘要 ( 54 )   PDF (1002KB) ( 45 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过球磨混合法,制备TiO2、SiO2和TiO2+SiO2掺杂的Al2O3粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al2O3粉体相转变温度的影响。研究结果表明,TiO2、SiO2掺杂对γ-Al2O3向α-Al2O3的相转变均有促进作用。在掺杂质量分数为0.5%的情况下,二者可分别使γ-Al2O3完全转变为α-Al2O3的温度降低100 ℃和125 ℃。而TiO2+SiO2复合掺杂对γ-Al2O3向α-Al2O3相转变的促进作用优于TiO2、SiO2单独掺杂。TiO2、SiO2的质量分数均为0.3%时,复合掺杂可使γ-Al2O3完全转变为α-Al2O3的温度降低150 ℃。此外,还对TiO2、SiO2和TiO2+SiO2掺杂促进Al2O3粉体相转变的机理作了简单分析。
    β-SiC粉体Si杂质的亚临界水热去除工艺
    王波, 段晓波, 邓丽荣, 陆树河, 王晓刚, 白枭
    2021, 40(2):  591-596. 
    摘要 ( 50 )   PDF (5541KB) ( 30 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    选用多热源法合成的β-SiC粉体为原料,采用亚临界水热法去除β-SiC粉体中的含Si杂质。通过XRD、SEM、EDS及可见分光光度计等对β-SiC粉体的物相组成、微观结构及Si杂质含量进行表征,重点研究β-SiC粉体中含Si杂质的亚临界水热去除工艺参数优化。结果表明,β-SiC粉体中的含Si杂质主要为SiO2和游离硅(F·Si),而F·Si主要以大颗粒的形式存在。反应浓度增大、反应时间延长和反应温度升高均有利于提高Si杂质的去除率。最佳水热法处理工艺为:液固比5∶2,NaOH浓度4 mol·L-1,反应温度180 ℃,反应时间4 h。在此工艺下,β-SiC粉体中SiO2的去除率达到100%,F·Si的去除率为96.4%。
    黄姜废渣发泡陶瓷的制备及其性能研究
    谭洪波, 吕周岭, 马保国, 吉晓莉, 刘晓海, 蹇守卫
    2021, 40(2):  597-604. 
    摘要 ( 55 )   PDF (9263KB) ( 54 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    发泡陶瓷作为一种新型建筑墙体材料,具有轻质保温的优良特性,有利于实现建筑节能。以黄姜废渣为主要坯料,掺加适量麻城石粉优化坯料组分,并以SiC为发泡剂,通过混料、压片、烧结等工艺实现了一种新型闭孔发泡陶瓷的制备。主要研究了烧成制度、成型压力、发泡剂掺量、石粉掺量对黄姜废渣发泡陶瓷宏观性能及其微观特征的影响。试验结果表明,在烧成温度1 130 ℃、升温速率5 ℃/min、成型压力1 MPa、SiC掺量0.5%、麻城石粉掺量40%(均为质量分数)的工艺条件下,黄姜废渣发泡陶瓷制备效果最佳,综合性能最优。
    粉煤灰发泡陶瓷的制备及性能研究
    周明凯, 柳剑锋, 葛雪祥, 栗振宇
    2021, 40(2):  605-609. 
    摘要 ( 81 )   PDF (3082KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    面对日益匮乏的陶瓷原料,利用固体废弃物来制备发泡陶瓷已是当今趋势。以粉煤灰为主要原料,研究铬渣掺量、碎玻璃掺量和粉磨工艺对粉煤灰发泡陶瓷的影响。结果表明,掺入适量的铬渣可改善粉煤灰发泡陶瓷的性能,小掺量的碎玻璃对粉煤灰发泡陶瓷的性能影响较小。当原料配比为m(粉煤灰)∶m(铬渣)∶m(长石)∶m(碎玻璃)=60∶10∶20∶10时,采用湿法粉磨3 h,可以制得平均孔径为0.64 mm,体积密度为368.54 kg/m3,抗压强度为8.11 MPa的发泡陶瓷。
    气相二氧化硅对瓷器文物修复仿釉涂料性能的影响
    贾涵辉, 温建华, 周华
    2021, 40(2):  610-615. 
    摘要 ( 40 )   PDF (4591KB) ( 34 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    瓷器文物修复作色上釉时使用的无色透明有机涂料称为仿釉涂料,目前常用于瓷器文物修复的仿釉涂料普遍存在着耐老化性差和硬度不足这两个问题。为了使仿釉涂料更好地满足修复需求,研究使用气相二氧化硅粉体材料,对陶瓷修复常用的三种仿釉涂料(硝基涂料、丙烯酸光油和水性聚氨酯涂料)进行改性实验,并对改性前后涂膜的硬度、光泽度、接触角、附着力和抗老化性进行了一系列测试。测试结果表明,在加入气相二氧化硅粉末体积比为5%时硝基涂料涂膜铅笔硬度提升到3H,丙烯酸涂料和聚氨酯涂料涂膜铅笔硬度均能提升到H,且三种涂料的涂膜附着力、抗光老化性、环境耐候性和抗污能力有明显提升,但涂膜会损失一定光泽度。
    无釉砖和有釉砖耐磨性标准的统一化探析
    苏华枝, 余有根, 刘一军, 吴建青
    2021, 40(2):  616-621. 
    摘要 ( 67 )   PDF (4413KB) ( 43 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    耐磨性是陶瓷砖的一项关键性能指标,目前GB/T 4100—2015《陶瓷砖》规定无釉砖和有釉砖采用不同的试验方法。利用耐深度磨损试验机、陶瓷砖釉面耐磨试验机和Taber试验机对无釉砖和有釉砖进行耐磨性的测定,研究同一种试验方法是否能同时对两种陶瓷砖作精确的评判。结果表明,无釉砖耐磨深度法和Taber耐磨试验法可通过磨损体积的大小对无釉砖进行耐磨性的测定,但两者都不适合用于有釉砖耐磨性的测定。有釉砖表面耐磨法用磨耗质量大小取代目视评价可得到更客观和精准的结果,可同时用于无釉砖和有釉砖耐磨性的测定。
    玻璃
    t-ZrO2相变提高搪玻璃抗拉强度的研究
    李志恒, 徐坤山, 许文友, 薛洪喜, 刘杰
    2021, 40(2):  622-629. 
    摘要 ( 43 )   PDF (19927KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用添加四方相氧化锆(t-ZrO2)的方式增强搪玻璃涂层的力学性能,通过三点弯曲试验研究搪玻璃表面应变变化情况,对断裂截面进行XRD、SEM、拉曼分析。结果表明,添加适量t-ZrO2改善了搪玻璃的表面形貌,减少了气孔数量。在三点弯曲试验中,2%t-ZrO2质量含量的搪玻璃承受的最大力值提高了7 kN,在11 kN三点弯曲压力作用下出现裂纹,应变值提高约37%。含有t-ZrO2搪玻璃试样的截面断裂前后发生t相到m相的相变,t-ZrO2相与搪玻璃原始釉相的边界处出现裂纹的偏转,从而抑制裂纹扩展。
    复合钢化真空玻璃隔声性能理论与分析
    王路, 岳高伟, 蔺海晓, 李彦兵
    2021, 40(2):  630-637. 
    摘要 ( 70 )   PDF (5544KB) ( 36 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    真空玻璃作为新一代节能环保玻璃,不仅具有安全和高强度的特征,而且还具有隔热、隔声等优越性能。通过建立复合钢化真空玻璃的声波传递模型,采用波传递法(WTM)理论推导了其隔声量计算公式,并理论分析了不同因素影响下的复合钢化真空玻璃隔声量。研究结果表明,复合真空玻璃的隔声性能显著优于单片玻璃,且玻璃厚度越大,隔声量越高。钢化真空玻璃真空层支撑物数量越少,玻璃隔声量越高。真空层厚度在高中低频时的隔声量不同,真空层厚度约为0.25 mm时,钢化真空玻璃隔声性能相对最佳。该研究对其它类似结构隔声性能的分析及建筑隔声结构的选择具有重要的指导意义。
    新型功能材料
    飞行器用防热材料的研究进展
    黄竑翔, 王峰, 贺智勇, 王晓波
    2021, 40(2):  638-644. 
    摘要 ( 106 )   PDF (3040KB) ( 69 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    防热材料是保护飞行器表面在飞行中避免过热而烧毁的重要保障。随着飞行器飞行速度的提升,防热材料的工作环境越发恶劣,对防热材料的性能要求也越来越高。从20世纪50年代开始,国内外对防热材料都进行了较为深入地研究,研发了多种防热材料来应对不同的气动情况。本文就现用防热材料的种类、性能及应用现状进行了综述,并对防热材料的发展进行了展望。
    金属/粉煤灰基球形复合定形相变材料釉质涂层制备工艺
    赵妤, 朱桂花, 吕硕, 张盼, 吴美玲
    2021, 40(2):  645-652. 
    摘要 ( 45 )   PDF (8649KB) ( 23 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以粉煤灰为基体材料,铝粉为相变介质,采用混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温复合定形相变材料,利用浸釉法,采用四种烧结制度制备低温黑釉表面涂层,通过渗水率及微观表征评价其防水性能。研究表明,釉层烧结温度及釉浆浓度对釉层性能有显著影响。在釉层烧结温度为950 ℃的条件下,釉浆体积浓度高于90%时,由于坯釉之间膨胀系数差异过大,以及有机分解产物在釉粉末熔融前尚未完全释放而导致釉层龟裂和焦化;当体积浓度大于80%而小于90%时,釉层表面致密度增加,防水性能增强,但存在流釉现象。烧结温度为870 ℃及810 ℃,釉浆体积浓度为85%~95%时,釉面光泽度好且流釉减少,防水性能增强。烧结温度为750 ℃时,因温度过低使釉层间气体无法及时排出导致釉面针孔增多,防水性能下降。对比四种烧结制度下釉层性能,当釉层的最高烧结温度为810 ℃,浆料体积浓度为88%~92%时,涂层致密度高,与球形相变材料表面之间密着性好,防水性能突出,实验重复性良好。
    钴掺杂NaP分子筛合成及其吸附Pb(II)性能
    陈彦广, 孙杰, 吴晓辉, 张亚男, 邓冀童, 韩洪晶, 张梅, 关金双
    2021, 40(2):  653-657. 
    摘要 ( 50 )   PDF (4479KB) ( 27 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以硅酸钠和偏铝酸钠为原料,通过水热合成法制备钴掺杂NaP分子筛,通过X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附等表征手段对样品的晶相、形貌和孔结构进行表征分析,并对其Pb(II)吸附性能进行评价。结果表明:与未掺杂钴的NaP分子筛相比,掺杂量为n(Al2O3)∶n(Co(NO3)2)=8∶1的Co-NaP分子筛的比表面积增大了约5倍(从26.767 m2/g增大到162.490 m2/g);其孔容约增大了约2.5倍(从0.029 cm3/g增大到0.104 cm3/g)。吸附时间为120 min,吸附温度为25 ℃,Pb(II)初始浓度为100 mg/L时,Co-NaP分子筛对Pb(II)的去除率可达98.8%,以乙二胺四乙酸二钠为再生助剂,在30 ℃下再生30 min,可使吸附后时Co-NaP分子筛完全再生,再生后的吸附剂经过3次吸附-再生循环后,Pb(II)去除率仍可达97%。
    临界点干燥仪制备的Pt-P25的电催化析氢反应性能探究
    邹函君, 常秋翔, 杨文达, 张斌, 公祥南, 王桂文, 周楷
    2021, 40(2):  658-663. 
    摘要 ( 51 )   PDF (8271KB) ( 35 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在各种制氢工艺中,电解水是一种获得氢能源的重要途径,Pt是析氢反应(HER)中最理想的催化剂。由于Pt基材料的稀缺性和高成本限制了其大规模应用,因此迫切需要开发一种低含量、高效的铂催化剂。P25是一种晶格缺陷密度很高的混晶型TiO2,载流子浓度大,具有良好的催化效果。本文采用临界点干燥仪,以商业化混晶TiO2(P25)为基底,制备了Pt负载的TiO2(Pt-P25)催化剂,运用XRD、TEM和XPS分析了催化剂的结构和形貌,探索了不同临界点干燥条件下Pt-P25的电催化HER性能。结果表明,临界点干燥法成功制备出了Pt原子簇负载的TiO2,且在一定的条件下,当二氧化碳进气速率为慢速、交换速率为7、出气加热速率为中速时,Pt-P25的电催化HER性能最好。
    耐火材料
    铝碳质耐火材料研究进展及展望
    许志强, 左海滨, 刘林程
    2021, 40(2):  664-675. 
    摘要 ( 93 )   PDF (4767KB) ( 50 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    高温烧成铝碳质耐火材料是一种由氧化铝和炭素为基体原料,加入Al、Si、SiC等添加剂,用沥青或树脂等结合剂黏结烧成的耐火材料,被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。耐火材料组成是其获得优质性能的基础,整理分析耐火材料中各组分对性能的影响,可以为开发低成本优质耐火材料提供理论支持和研究导向。本文总结了高温烧成铝碳质耐火材料中碳源、结合剂、添加剂的作用及其对材料性能的影响,并对潜在研究方向进行了展望。
    道路材料
    SAP内养生路面混凝土收缩性能及力学性能研究
    劳家荣, 黄忠财, 郭寅川, 陈琳, 申爱琴, 杨景玉
    2021, 40(2):  676-682. 
    摘要 ( 73 )   PDF (8547KB) ( 43 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    超吸水性树脂(SAP)作为一种内养生材料,对混凝土力学性能、收缩性能等均具有显著改善作用,在公路混凝土路面中具有十分重要的应用价值。本文通过对混凝土力学性能、收缩变形及内部相对湿度进行研究,并通过SEM对SAP内养生混凝土内部微观形貌、裂缝特征进行分析。结果表明:SAP的加入能显著降低混凝土毛细孔隙间的范德华力,抑制混凝土的收缩应变;并能够在混凝土内部湿度下降时及时对混凝土进行水分补偿,使得其28 d内的相对湿度可保持在90%以上;SAP参数(目数及掺量)对混凝土抗弯拉强度的影响较大,其中100~120目(150~120 μm)SAP对混凝土抗弯拉强度的提升作用最好;SAP的掺入可以提高水泥水化程度,生成更多的水化产物,改善混凝土内部结构,提升其密实性,并降低混凝土内部微裂纹长度及宽度,从而在一定程度上提高混凝土内部相对湿度,进而提升混凝土的力学强度,并减少其收缩变形。
    沥青混合料补强剂的路用性能研究及应用
    刘合锋, 田周义, 许辉, 寇小舟, 韩森
    2021, 40(2):  683-691. 
    摘要 ( 70 )   PDF (5498KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为综合分析补强剂的路用性能,针对不同质量分数补强剂(0%、0.2%、0.35%、0.5%)的AC-13沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及汉堡车辙试验(HWTD),测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能及水稳定性,然后从路用性能、成本、工法等角度与目前常用的某国产抗车辙剂A及SBS(热塑性丁苯橡胶)改性剂进行对比,最后通过试验路补充验证。结果表明,AC-13沥青混合料的路用性能随着补强剂掺量的提高呈非线性增长,推荐掺量为质量分数0.35%。与SBS改性剂相比,补强剂的掺加使沥青混合料具有更高的高温抗车辙性能,尽管低温抗裂性稍低,但成本更低,工法更简单;与抗车辙剂A相比,尽管沥青混合料成本稍高,但高温、低温和水稳定性均更优;试验路使用情况则表明,补强剂具有工法简单、使用方便、效果显著的优点。
    封面故事
    新型复合防火玻璃——开启建筑安全新通道
    2021, 40(2):  692-692. 
    摘要 ( 100 )   PDF (1482KB) ( 95 )  
    相关文章 | 计量指标
    央视新址北楼大火、上海静安区教师公寓特大火灾、英国伦敦“格伦费尔塔”大火……建筑物尤其是高层建筑发生火灾时,争取逃生时间和空间至关重要,这也是防火玻璃出现的意义。