张轶, 张彪, 邓翔文, 何宏杰

2025, 44(1): 1-10. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.1003

摘要 ( 71 )

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本文采用水热法将NO^-₂插层到Zn-Al-LDHs(LDHs为层状双金属氢氧化物)层间制备了改性水滑石(LDHs-NO₂),并对LDHs-NO₂进行表征,探究了不同掺量LDHs-NO₂对水泥砂浆流动性、力学性能、氯离子扩散系数、孔隙结构、氯离子吸附量和钢筋阻锈性能的影响。试验结果表明,在水泥砂浆中掺入不同掺量LDHs-NO₂,水泥砂浆的抗压、抗折强度提高,同时氯离子扩散系数和孔隙率降低。与基准组相比,掺加2%(质量分数)LDHs-NO₂的水泥砂浆性能提升最为显著,之后随着LDHs-NO₂掺量(4%、6%)继续增加,水泥砂浆的流动性、力学性能降低,但仍高于基准组;孔隙率有所增大,但仍低于基准组。LDHs-NO₂通过层间离子交换实现对Cl^-的吸附,在吸附Cl^-过程中伴随着层间NO^-₂的释放。LDHs-NO₂能够有效延缓水泥砂浆中的钢筋锈蚀,且在一定范围内LDHs-NO₂掺量越多,水泥砂浆中钢筋的耐腐蚀性能越好。

典型堵孔型养护剂溶液养护对不同砂浆表层性能的作用研究

张宇, 杨进波, 季善浩, 张泽

2025, 44(1): 11-20. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0960

摘要 ( 36 )

PDF (6383KB) ( 37 )

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本文探究了硅酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、复合硅酸钠与氢氧化钠溶液3种典型堵孔型养护剂溶液对不同砂浆表层性能的影响,对养护剂溶液养护后的砂浆表层回弹强度、表层毛细吸水量、表层碳化深度进行了测定,并对比分析了砂浆主要配合比设计参数对砂浆表层性能养护效果的影响规律。结果表明,早龄期养护剂溶液养护制度能够有效提升砂浆的表层性能。经5%(质量分数)碳酸氢钠养护剂溶液养护后的砂浆表层回弹强度平均提高了18.8%,表层毛细吸水量下降了21.0%,表层碳化深度下降了14.1%。此外,养护剂溶液养护对高水胶密度比砂浆的作用效果更明显。

纳米C-S-H晶核早强剂对水泥早期水化的影响

张金龙, 唐孟雄, 衷从浩, 胡家兵, 邵强, 钟开红

2025, 44(1): 21-30. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0788

摘要 ( 50 )

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探究纳米水化硅酸钙(C-S-H)晶核早强剂对水泥早期水化的影响机理有助于推动纳米C-S-H晶核早强剂在实际工程中的应用。本文首先通过共沉淀法合成了尺寸均匀分布的纳米C-S-H晶核早强剂,借助力学性能、水化热测试对比分析了所合成纳米C-S-H掺量变化的作用规律及其与常用早强剂的效果差异,并通过XRD、TG-DTG、SEM测试分析了纳米C-S-H对水泥水化历程的影响。结果表明:随着所合成纳米C-S-H晶核早强剂掺量的增加,混凝土1 d抗压强度、水化放热速率及水化放热量的提升幅度先增加后减小,在纳米C-S-H掺量为0.6%(质量分数)时,早强剂的早强效果最佳,且对7、28 d抗压强度无负面影响;相比空白组,纳米C-S-H的加入显著提升了水泥诱导期的水化速率,以及1 d龄期内AFm、AFt及C-S-H凝胶的生成量和密集程度,但对中后期龄期水化产物的生成无明显促进作用。

溶液全浸泡的磷酸钾镁水泥浆体中的硫酸盐侵蚀行为研究

侯宇颖, 杨建明, 徐晓晖, 胡雪欣, 陈为亮, 胡夏闽, 蒋德权, 熊才强, 李涛

2025, 44(1): 31-39. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0917

摘要 ( 24 )

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通过宏观性能测试、化学分析和微观分析,本文研究了磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体试件浸泡在质量分数为5%Na₂SO₄溶液中的硫酸根离子扩散及强度发展规律。结果表明,随着浸泡龄期的延长,试件内部硫酸根离子的含量逐步提高,侵蚀深度逐渐增加。硫酸根离子的侵蚀深度与硫酸根离子含量之间的关系基本满足2阶或3阶多项式(相关系数R²大于0.998),采用Fick第二扩散定律解析式求解得到MKPC试件的硫酸根离子扩散系数均为10^-7 mm²/s数量级,比硅酸盐水泥混凝土小一个数量级。浸泡龄期不超过180 d时,MKPC试件的硫酸根离子扩散系数呈下降趋势;超过180 d后,MKPC试件的硫酸根离子扩散系数逐步提高;浸泡360 d后,试件的硫酸根离子扩散系数为3.9×10^-7 mm²/s,离表面2 mm处的硫酸根离子含量为0.218%(质量分数)。MKPC试件的强度随着浸泡龄期的延长先增大后减小,其发展规律和扩散系数变化规律一致。浸泡360 d后,MKPC试件的抗折和抗压强度损失率均小于5%。

纳米纤丝制备及其对油井水泥浆抗水侵性能的影响

马疆, 唐文丽, 宋会光, 刘开强, 邓林, 裴雪峰, 张兴国

2025, 44(1): 40-48. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0379

摘要 ( 16 )

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针对油田特高含水期原油采出率低以及聚合物抗水侵处理剂会降低水泥浆早期水化速率、降低高压含水地层固井质量的问题,以纤维素纤维为原料,结合湿式超细球磨和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化法制备纳米纤丝作为新型抗水侵处理剂,研究了纳米纤丝对水泥浆流变性、稠化时间、抗压强度以及抗水侵性能的影响。结果表明,纳米纤丝对水泥浆具有增黏以及促进水泥水化的效果。当水泥浆中纳米纤丝质量分数增至0.2%时,水泥浆流性指数由0.849降低至0.557,屈服应力由2.305 Pa增至10.061 Pa,稠化时间由260 min缩短至219 min,14 d抗压强度由26.8 MPa增至41.0 MPa。纳米纤丝通过吸附及桥接等作用提升了水泥浆内聚力,通过改变早期水化产物形核位置增加了水泥早期水化速率与抗压强度,有利于提高水泥石与地层岩石的胶结能力及固井质量。

不同掺合料对水泥基复合材料吸波性能的影响

张艳, 谢建斌, 王大富, 李克努, 杨乐, 陈自敏

2025, 44(1): 49-58. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0718

摘要 ( 29 )

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向水泥中掺入合适的吸波剂并进行适当的电磁改性是实现电磁波吸收的有效途径。本文以矿渣、石墨、铁氧体为吸波剂制备水泥基复合材料,通过力学性能测试、微观结构测试、反射率测试探究不同掺合料和试样厚度对复合材料吸波性能和力学性能的影响。结果表明:当矿渣掺量为30%(质量分数)、石墨掺量为5%(质量分数)时,复合材料的吸波性能最好,且存在最佳匹配层厚度,当厚度为36 mm时,复合材料在2.65 GHz处反射率为-40.84 dB;当矿渣掺量为30%、铁氧体掺量为10%(质量分数)、匹配层厚度为36 mm时,复合材料在2.53 GHz处有最低反射率,为-26.63 dB;矿渣和铁氧体均会降低复合材料的强度,石墨(掺量不超过5%时)在水泥水化早期能够填充在砂浆孔隙中,从而提高了水泥基复合吸波材料早期的力学性能。

动态荷载下聚乙烯醇纤维混凝土阻裂性能试验研究

韩子默, 杨国梁, 李峰, 张志飞, 毕京九, 赵康朴, 刘依

2025, 44(1): 59-68. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0794

摘要 ( 28 )

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为探究动态荷载下纤维体积掺量对聚乙烯醇纤维水泥基复合材料阻裂性能的影响,利用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对5种纤维体积掺量(0%、0.75%、1.50%、2.25%、3.00%)下的中心切槽半圆盘弯曲(NSCB)试件开展冲击试验,结合高速摄影机记录的动态断裂过程,分析了材料的动态起裂韧度及能量耗散特征,并依据盒维数理论,计算了裂纹扩展路径分形维数。结果表明:随着纤维掺量增加,材料的动态起裂韧度呈先增大后减小的趋势,当纤维体积掺量为1.50%~2.25%时试件动态起裂韧度较高;当纤维掺量为0.75%~2.25%时,耗散能随纤维掺量的增加而增大,但随着纤维掺量进一步增加,总吸收能呈衰减趋势;在等速冲击下,当纤维掺量为2.25%时,材料破坏后的最终裂纹扩展路径分形维数最高,阻裂能力最优,当纤维掺量超过2.25%时,裂纹扩展路径分形维数呈下降趋势,纤维阻裂增益效果减弱。

高温后钢-玄武岩混杂纤维混凝土动态力学性能研究

冉秋硕, 徐泽辉, 齐文超, 刘磊

2025, 44(1): 69-80. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0731

摘要 ( 14 )

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为研究高温对钢-玄武岩混杂纤维混凝土(HFRC)动态力学性能的影响,本文采用φ50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,对不同温度(25、100、200、400、600、800 ℃)下的单掺钢纤维(SFRC)、单掺玄武岩纤维(BFRC)及钢-玄武岩混杂纤维混凝土,其中钢纤维、玄武岩纤维体积掺量分别为1%、0.2%,分别开展动态压缩与动态劈裂实验,获取不同温度条件下的动态应力-应变全过程,并获得对应的动态抗压、动态劈裂强度及峰值应变。结果表明,玄武岩纤维的加入,可以保证试件在高温下的残余力学特性,而加入钢纤维后,试件的动态劈拉强度得到了明显改善。温度损伤软化对混凝土的力学性能有重要影响,加入钢纤维和玄武岩纤维可以有效缓解高温劣变,且钢-玄武岩混杂纤维混凝土在常温和高温条件下表现出更优异的力学性能。

基于数字图像技术的UHPC-NC界面特征识别及粘结性能研究

张江江, 孙文, 鲜雪蕾, 李瑞泽, 展淑敏, 王甲泽

2025, 44(1): 81-89. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0817

摘要 ( 19 )

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为更加准确分析超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)界面特征对粘结强度的影响,本文基于数字图像技术实现对基底表面三维特征信息的定量化表征,研究了不同基底表面粗糙度与粗骨料面积对界面粘结强度的影响。结果表明:基底表面粗糙度和粗骨料面积之间存在较强的相关性,获得的轮廓算术平均偏差R_a和标准偏差S_td与粗骨料面积S_c之间的相关系数分别为0.838和0.855,基底表面粗糙度随着粗骨料面积的增加而增加;基底表面进行高压水射流处理界面组试件的失效荷载相较于光滑界面组试件提升了143.0%~240.0%,同时高压水射流处理界面组试件可以获得53.4%~89.6%整体试件的失效荷载;NC基底表面特征是影响界面粘结强度的关键性因素,基底表面粗糙度特征参数轮廓算术平均偏差R_a、标准偏差S_td和粗骨料面积S_c与界面粘结强度之间呈正相关,相关系数分别为0.935、0.927和0.959,界面粘结强度随着基底表面粗糙度和粗骨料面积的增加而增加。

方铝合金管-海水海砂地聚物混凝土的界面黏结滑移性能

陆俊辉, 吕海, 李钧源, 杨海峰, 曹化一

2025, 44(1): 90-100. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0848

摘要 ( 19 )

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方铝合金管-海水海砂地聚物混凝土(SSGC)结构的黏结滑移性能是保证其能够协同工作的基石。为研究方铝合金管-SSGC的界面黏结滑移性能,以混凝土强度、径厚比和长径比为研究参数,制作了9个试件进行推出试验,通过试验分析了试件的荷载-滑移曲线、方铝合金管表面纵向应变分布和研究参数的影响。基于本次试验数据,提出了方铝合金管-SSGC的黏结强度计算公式及黏结-滑移本构方程。结果表明:方铝合金管-SSGC的典型荷载-滑移曲线可分为四个阶段,即线性上升段、非线性上升段、缓慢下降段、残余水平段;方铝合金管表面纵向应变沿高度方向呈指数分布,自加载端至自由端递增;试件的黏结强度随径厚比和长径比的增大而降低。

高温后钢筋与纳米TiO₂混凝土粘结性能演化规律研究

赵燕茹, 李环, 李玉萍, 贾宗明, 石磊

2025, 44(1): 101-111. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0693

摘要 ( 15 )

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通过中心拉拔试验和高温试验,分析了高温后不同纳米TiO₂掺量对钢筋混凝土粘结性能的影响,讨论了高温后不同纳米TiO₂掺量下钢筋混凝土残余抗压强度与极限粘结应力损伤度的关系。结果表明:高温后,掺入适量的纳米TiO₂可以增强钢筋混凝土的粘结性能,延缓混凝土高温损伤,但当纳米TiO₂掺量超过2%(质量分数)时,钢筋与混凝土的粘结性能削弱;建立了高温后不同纳米TiO₂掺量下钢筋混凝土粘结强度预测公式,试验值与预测值吻合度较好。

不同气压环境下水工混凝土含气量发展规律研究

代薇, 杨淘, 孙彦梅, 张芮瑜, 秦小枫, 蔡君怡, 李阳

2025, 44(1): 112-123. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0935

摘要 ( 13 )

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我国西南及西北部分地区具有较大的地势高差,气压相对较低,水工混凝土常常暴露在低气压环境下,导致其耐久性降低。本文研究了不同气压环境对水工混凝土含气量和引气剂溶液性能的影响。结果表明,低气压使引气剂溶液的引气能力明显减弱,气泡衰亡速率提高。极差和方差分析表明:在101和80 kPa环境中,各因素对含气量的影响程度由大到小排序为引气剂掺量、水胶比、粉煤灰掺量;而在50 kPa环境下,各因素对含气量的影响程度由大到小排序为水胶比、引气剂掺量、粉煤灰掺量。随着气压的降低,硬化混凝土含气量减小,低气压环境下的气泡更容易汇聚形成大气泡,水工混凝土硬化后气孔结构逐渐劣化,具体表现为试样孔隙结构劣化严重。同时,硬化混凝土的平均孔径和平均气孔间距系数增大,硬化混凝土含气量明显小于新拌混凝土含气量。低气压环境延缓了水泥水化过程,导致基体中气泡的稳定性降低,进而造成硬化混凝土含气量减少。

陶粒泡沫混凝土成型方式及性能研究

耿春雷, 郭宏达, 董阳, 张栋, 巩思宇, 李俏

2025, 44(1): 124-132. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0900

摘要 ( 17 )

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本文从陶粒泡沫混凝土的成型方式出发,研究了陶粒预处理方式、陶粒掺入方式、拌合水加入方式等对陶粒泡沫混凝土工作性能、干湿密度、抗压强度、抓底性能、陶粒分布的影响,确定陶粒泡沫混凝土最佳成型方式。结果表明,采用陶粒饱水预处理方式和拌合水分两次加入的方式可以有效提高浆体扩展度。不同的成型方式对于陶粒泡沫混凝土的骨料扩展度影响较小。陶粒掺入方式和拌合水加入方式均影响陶粒泡沫混凝土的干湿密度。拌合水分两次加入方式和陶粒湿混掺入方式有利于提高陶粒泡沫混凝土的抗压强度。陶粒预处理方式决定抓底性能,同时拌合水加入方式也影响抓底性能。

环境作用下粗骨料对混凝土性能影响的时变研究

张文静, 张戎令, 张岩, 王玉林, 张富奎, 王先龙, 安康乐

2025, 44(1): 133-141. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0053

摘要 ( 22 )

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为探究冻融循环-硫酸盐腐蚀环境下辉长岩(SMK)、花岗岩(LBH)、辉绿岩(HYS)、片麻岩(LFS)、硅化英安岩(SSH)对混凝土性能的影响,通过抗压强度、孔结构等混凝土宏-微观试验,研究了5种粗骨料所制备混凝土在Na₂SO₄溶液半浸泡下经历不同冻融循环次数的时变规律。结果表明:随着冻融循次数的增加,HYS混凝土和LFS混凝土表观损失较为严重,内部部分粗骨料疏松,强度降低且骨料与水泥砂浆的界面黏结强度降低;在冻融循环初期,5组混凝土试件内孔隙快速扩展且有较多新的孔隙萌生,小孔数量增加,大孔数量减小,抗压强度也随之增大;在冻融循环后期,试样内部大孔径孔隙增多,LFS混凝土内部部分粗骨料疏松膨胀,混凝土开裂加剧;LFS混凝土孔隙扩展最大,HYS混凝土孔隙扩展次之;在冻融循环后期,5组混凝土试件的孔径变化趋势基本一致,混凝土强度降低,且与孔隙变化呈正相关,但强度降低幅度与粗骨料自身性质相关。该研究可为冻融循环-硫酸盐腐蚀环境下粗骨料质量控制及混凝土可持续利用提供借鉴。

辐照-干湿-氯盐耦合作用下硅烷浸渍混凝土性能演变规律

马金良, 胡娟, 汪伟, 鞠志成, 杨海成, 范志宏

2025, 44(1): 142-150. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0920

摘要 ( 17 )

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为阐明典型恶劣海洋环境对硅烷浸渍混凝土性能演变的影响,设计了浸泡、普通干湿、辐照干湿3种不同的典型海洋环境模拟实验,环境作用90、180 d后开展了接触角、吸水率、烷基含量、氯离子含量等试验。结果表明,硅烷浸渍混凝土性能演变与腐蚀环境及作用时间紧密相关。典型海洋环境作用均会导致硅烷逐渐失效破坏,新浸渍混凝土接触角为97.0°,浸泡、普通干湿、辐照干湿作用180 d后,分别降低至73.1°、46.4°、28.2°,混凝土表层1 mm处的烷基含量均低于2 mm处。与浸泡相比,短期辐照干湿作用降低了混凝土表层孔隙的含水量,加速了硅烷脱水缩合反应进程,有利于降低硅烷浸渍混凝土早期吸水率,提升早期抗氯离子侵蚀能力,辐照干湿组90 d吸水率、氯离子扩散系数均最低。但随辐照干湿作用时间延长,硅烷劣化加速,辐照干湿组180 d吸水率、氯离子扩散系数均显著增加。

粉煤灰放置与利用过程中有害元素迁移规律及环境风险评估研究进展

郝龙龙, 秦身钧, 庞薇, 李神勇, 吕大炜, 郑雪, 侯佳佳, 门长全

2025, 44(1): 151-168. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0862

摘要 ( 29 )

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粉煤灰作为大宗铝硅酸盐固体废物,在放置和资源化利用过程中,有害元素可能会迁移并对环境造成风险。本文综述了粉煤灰中有害元素的赋存状态,粉煤灰在放置、利用过程中有害元素的迁移及相关影响因素和环境风险评估方法。粉煤灰中的大部分有害元素主要以残渣态或铁锰氧化物态存在。在放置过程中,粉煤灰中有害元素的迁移受到元素地球化学性质、粒径和pH值等因素的影响,体现出不同的特征。在资源化利用过程中有害元素亦会表现出不同的迁移规律,如粉煤灰改良土壤过程中,有害元素性质不同时,它们会向表层土壤或深层土壤迁移,但随着时间的延长,均有向表层土壤迁移的倾向;在粉煤灰基功能材料制备中,金属有害元素主要迁移进入产品,而非金属有害元素主要迁移进入废液;在粉煤灰有价元素提取过程中,有害元素会迁移到废液、废渣和产品中,但具体细节目前尚缺少研究。最后对现有粉煤灰中有害元素环境风险相关标准与规范、环境风险评估方法进行了总结,并分析了存在的问题和提出了研究展望。

矿渣水化与活化研究现状

杨思宇, 黄文, 赵佳琪, 章文明, 王雷, 王剑锋

2025, 44(1): 169-179. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0996

摘要 ( 30 )

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随着钢铁行业矿石品位的下降和生产工艺的调整,矿渣的成分和结构发生变化,导致矿渣胶凝活性下降,难以在水泥基材料中应用。本文从矿渣的成分和结构出发,分析了矿渣水化活性的潜在影响因素,综述了传统的矿渣活化方法及其存在的问题,阐述了醇胺络合活化方法的作用机制及优缺点,并介绍了一种基于络合与碳酸化协同的新型矿渣活化方法,有助于提高矿渣的资源化利用率。

橡胶混凝土耐久性能研究进展

李汉军, 苏浩然, 于昊男, 赵京, 张久鹏, 胡哲

2025, 44(1): 180-194. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.1015

摘要 ( 16 )

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将废弃轮胎应用于混凝土制备,是实现路域废弃物资源化利用、回收及低碳绿色建造的有效途径。为进一步扩大橡胶混凝土的应用范围,延长其在复杂环境下的服役寿命,本文对橡胶混凝土的耐久性能进行了系统地归纳与总结。首先介绍了制备橡胶混凝土时常见的橡胶颗粒预处理方法,然后从宏观角度总结了掺入橡胶颗粒对混凝土吸水性能、抗干缩性能、抗冻融性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能和抗腐蚀性能方面的影响,最后从微观角度探讨了橡胶颗粒对混凝土耐久性能的影响。预处理橡胶颗粒有助于改善橡胶颗粒与混凝土中水泥基体的界面过渡区黏结不足的情况。此外,掺入橡胶颗粒的混凝土结构表现出更好的抗氯离子渗透性能、抗冻融性能、抗碳化性能以及抗腐蚀性能。

维生素C调控合成纯球霰石及其形成机理

吴广武, 白蓉, 方虎, 赵成, 陈佩圆

2025, 44(1): 195-201. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0824

摘要 ( 10 )

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为建立一种以氯化钙为原料合成高纯度球霰石型碳酸钙并封存CO₂的工艺,本文采用氯化钙为钙源,使用CO₂碳化法,维生素C为晶型调控剂调控合成球霰石。利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜等对产物进行表征,研究不同维生素C浓度对制备碳酸钙晶型和形貌的影响,并探讨在维生素C调控下球霰石可能的形成机理。结果表明:维生素C对稳定球霰石多晶型的效果显著,未加入维生素C时,产物为球霰石与方解石的混合物,添加质量分数0.1%的维生素C即可得到纯度为100%的球霰石。此外,随着维生素C浓度增加,碳酸钙比表面积由3.63 m²/g提高到11.62 m²/g,晶体粒径由1～3 μm减小到0.3～0.6 μm。本研究提供了一种简便、绿色、低成本制备纯球霰石的方法,同时可以安全有效地封存CO₂温室气体。

富高岭石煤矸石中铝和硅的浸出及动力学研究

汪洋洋, 姚隆帆, 戴露霏, 李忠, 孟凡会

2025, 44(1): 202-211. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0793

摘要 ( 17 )

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富高岭石煤矸石含有大量SiO₂和Al₂O₃,以该煤矸石为研究对象,采用盐酸酸浸法浸出其中的Al₂O₃,采用NaOH碱浸法浸出酸浸渣中的SiO₂,考察酸浸浓度、酸浸温度、酸浸时间及液固比对焙烧活化后煤矸石中Al₂O₃浸出率的影响,并探究碱浸条件对酸浸渣中SiO₂浸出率的影响。结果表明,采用单变量实验优化酸浸和碱浸条件时,在最佳条件下煤矸石中Al₂O₃的浸出率达92.6%,酸浸渣中SiO₂的浸出率达99.1%。动力学研究表明,煤矸石酸浸过程的动力学符合内扩散和化学反应混合控制模型,碱浸过程动力学符合化学反应控制模型。酸浸混合控制模型和碱浸化学反应控制模型的表观反应速率常数对数ln k_c和ln k_b与T^-1之间呈良好的线性关系,并得到了酸浸过程动力学速率方程和碱浸过程动力学速率方程。该研究结果可用于指导工业煤矸石中铝和硅的浸出生产。

二次铝灰烧结渣料对高强混凝土力学性能和收缩性能的影响

纪璐鑫, 马红瑞, 马哲洋, 王胜, 崔嘉铭, 巴明芳

2025, 44(1): 212-222. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0868

摘要 ( 24 )

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为了探究二次铝灰烧结渣料的建材化利用途径,开展了不同掺量烧结渣料对C50、C60及C70混凝土力学性能和收缩性能的影响及机理研究。研究结果表明,烧结渣料掺量为15%(占总细骨料质量)时C50和C60混凝土的抗压强度均略高于未掺加烧结渣料基准试件,而对C70混凝土而言,不同烧结渣料掺量高强混凝土试件抗压强度均低于未掺加烧结渣料的基准试件,且烧结渣料掺量在10%～15%时,抗压强度的降低幅度最低。低掺量烧结渣料对高强混凝土峰值应变、极限应变、弹性模量及泊松比的影响不明显,但高掺量烧结渣料影响显著,且对更高强度等级混凝土影响最大;烧结渣料掺量为15%时高强混凝土的总收缩率和自收缩率最低,其中C50、C60及C70混凝土总收缩率相较未掺加烧结渣料的基准试件分别下降29.05%、22.17%和27.88%,自收缩率分别下降15.24%、26.52%和30.56%。因此,烧结渣料掺量为15%时,对高强混凝土的内养护作用和自身强度低的负面作用效果相当,从而使高强混凝土获得适宜的抗压强度和最低收缩率。

氟石膏水化活性改性试验研究

薛璐韬, 李育彪, 吴晓勇, 李瑞, 孙旭超, 吴开振, 池汝安

2025, 44(1): 223-230. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0784

摘要 ( 31 )

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氟石膏的强酸性与较低水化活性限制了其在抹灰石膏领域的应用,为解决这一难题,本文选用CaO、Ca(OH)₂为中和剂,Na₂C₂O₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、K₂SiO₃、半水石膏为激发剂,对氟石膏水化活性进行改性,探究中和剂与激发剂种类、掺量对改性效果的影响。结果表明:3%(质量分数)的中和剂可以将氟石膏pH值提高至9左右,并使氟石膏中游离氟含量维持在0.02%(质量分数)左右,基于成本考虑,选择价格更低的CaO为中和剂;K₂SO₄、Na₂SO₄和半水石膏作为激发剂均有较好的激发效果,其中Na₂SO₄激发效果最好,经1.0%(质量分数)Na₂SO₄激发制备的抹灰石膏初凝时间为119 min,终凝时间为252 min,抗压强度为10.30 MPa,抗折强度为3.85 MPa,各项指标均达到《抹灰石膏》(GB/T 28627—2023)的要求。

磷石膏对玄武岩纤维混凝土碳化及抗渗性能的影响

罗国仪, 徐桂弘, 任旭, 邓文波, 陈孜伟, 刘次啟

2025, 44(1): 231-242. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0915

摘要 ( 28 )

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将磷石膏作为水泥基充填材料替代胶凝材料,是一种有效的综合利用方式。目前对磷石膏掺入混凝土后的内部孔隙分布特征和碳化、抗渗等易导致结构失效的性能缺乏系统的研究。本文制备了6组不同磷石膏掺量的玄武岩纤维混凝土试件,并对其进行碳化和抗渗试验,结合XRD、SEM和比表面积及孔径分析研究了不同磷石膏掺量对玄武岩纤维混凝土碳化及抗渗性能的影响。结果表明,随着磷石膏掺量和碳化龄期的增加,玄武岩纤维混凝土的碳化深度增加,并且磷石膏掺量、碳化龄期和碳化深度三者之间存在函数关系。玄武岩纤维混凝土渗水高度随磷石膏掺量的增加呈先增长后下降的趋势。通过微观结构分析发现,随着磷石膏掺量的增加,玄武岩纤维混凝土比表面积及不同孔径的孔体积增长,钙钒石(AFt)生成量上升。总孔体积的增长导致早期碳化速率提高、渗水高度增长。AFt具有微膨胀性,与水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的共同作用填充了部分孔隙通道,这不仅使玄武岩纤维混凝土后期碳化速率下降,在磷石膏掺量超过6%(质量分数)后渗水高度也出现下降,还使磷石膏掺量为15%(质量分数)的玄武岩纤维混凝土比表面积和不同孔径的孔体积下降。研究成果为进一步丰富和完善磷石膏资源利用技术提供了可参考的资料。

化学激发大掺量粉煤灰复合胶凝材料力学性能与水化机理研究

窦占双, 李晓民, 秦宏涛, 魏定邦, 武旭, 闫升, 张富强, 韩方元

2025, 44(1): 243-252. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.1007

摘要 ( 28 )

PDF (6357KB) ( 42 )

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本研究以大掺量粉煤灰(m(矿渣粉)∶m(粉煤灰)=1∶3(质量比))为基体,通过正交试验设计获得不同复掺方式下的复合激发剂,通过XRD、FT-IR、TG-DTG、SEM等测试方法,研究了不同激发剂单掺和复掺对大掺量粉煤灰复合胶凝体系力学性能和水化机理的影响。结果表明,单掺激发剂中对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的是Na₂SiO₃,当Na₂SiO₃掺量为1.0%(质量分数)时,粉煤灰复合胶凝材料7和28 d抗压强度分别为17.5、31.7 MPa。多种激发剂复掺下对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的组合质量比为m(Ca(OH)₂)∶m(Na₂SiO₃)=2∶1,7、14 d抗压强度分别为27.5、35.5 MPa,28 d抗压强度提升至49.2 MPa,达到了42.5水泥的强度指标。这是因为在碱性环境下粉煤灰的活性物质发生二次火山灰反应,钙矾石(AFt)和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)等水化产物逐渐增多,显著增强了胶凝材料抗压强度。本研究不仅为粉煤灰的高值化利用提供了新途径,也为固废复合材料的研发提供了参考。

物理激发后再生砖粉ECC的力学性能及微观结构

楚留声, 杜飞翔, 田野, 元成方, 程站起

2025, 44(1): 253-263. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0812

摘要 ( 29 )

PDF (11937KB) ( 25 )

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废弃黏土砖中含有大量SiO₂和Al₂O₃等活性矿物成分,将其破碎、研磨加工后可制得再生砖粉(RBP)。通过有效的激发方式提高RBP火山灰活性,可将RBP运用到工程水泥基复合材料(ECC)中充当部分胶凝材料,具有极大的经济效益和环境效益。试验通过对物理激发后RBP的活性指标、微观结构和XRD谱进行分析,确定了RBP的最佳物理激发时间。在此基础上利用活性激发后RBP制备再生砖粉工程水泥基复合材料(RBP-ECC),对RBP-ECC进行抗折、抗压、单轴拉伸和四点弯曲试验,研究RBP取代率对RBP-ECC力学性能的影响。结果表明,随着物理激发后RBP取代率的增加,RBP-ECC各强度指标均有所下降,而极限拉应变和弯曲跨中挠度逐渐增大,最大分别可达5.22%和55.53 mm。RBP取代率为20%(质量分数)时,RBP-ECC弯曲韧性指标提升最大,较基准ECC提高约59%,各强度指标下降幅度较低,RBP-ECC仍能保持较高的强度和韧性。综合考虑RBP-ECC的强度、韧性与可持续性指标,选取20%为RBP-ECC最佳砖粉取代率,并对该取代率下RBP-ECC纤维-基体界面进行了微观分析,结果表明20%的RBP取代率下RBP-ECC中存在纤维拔出破坏模式和纤维拉断破坏模式,相较于基准ECC,RBP-ECC仍能表现出较高的拉伸韧性和适宜的抗拉强度。

钢纤维自密实再生混凝土的力学性能

余芳, 李林柏, 姚大立

2025, 44(1): 264-273. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0787

摘要 ( 16 )

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采用100%(质量分数)再生骨料(RA)的自密实再生混凝土(RASCC)是一种环保且具有高工作性能的绿色建筑材料,但其强度比纯天然混凝土低,这限制了RASCC的工程应用。通过加入钢纤维来提高RASCC的力学性能,采用抗压试验、劈裂抗拉试验和抗弯试验,研究最佳钢纤维体积分数V_f和长径比L_f/d_f,并在最佳V_f和L_f/d_f下比较不同RA替代率下RASCC的力学性能。研究结果表明:V_f和L_f/d_f对钢纤维自密实再生混凝土(SFRASCC)流动性的影响大于RA替代率的影响;与不掺钢纤维的RASCC相比,V_f为0.25%时,立方体抗压强度提升效果最好,提高了20.9%,而劈裂抗拉强度和抗弯强度则是在V_f为0.50%时提升效果最佳,分别提高了50.0%、58.3%;与不掺钢纤维的RASCC相比,L_f/d_f为33.3时,立方体抗压强度提升效果最好,而劈裂抗拉强度和抗弯强度则是在L_f/d_f为63.6时提升效果最佳;在钢纤维体积分数、长径比合适的情况下,使用30%RA或100%RA替代天然骨料均可行,但使用100%RA替代更环保。建立的SFRASCC立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的计算公式可作参考。

实海暴露环境再生混凝土三维逾渗特性研究

朱元浪, 张明亮, 魏京华, 张恒武, 刘子盼, 高嵩

2025, 44(1): 274-288. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0897

摘要 ( 11 )

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为研究实海暴露环境下再生混凝土(RAC)孔隙结构特性的动态演化过程,基于逾渗理论,通过计算机断层扫描(X-CT)等微观测试方法,结合宏观性能分析,研究了掺粉煤灰和偏高岭土的RAC在实海暴露环境下的孔隙分布特征及氯离子侵蚀情况,深入探讨了实海暴露环境下氯离子侵蚀对RAC内部孔隙和裂隙发展及演变的影响,并分析了不同类型再生混凝土及不同实海暴露龄期下各体系的逾渗特性。研究结果表明,适量掺加粉煤灰和偏高岭土可显著提高再生混凝土的抗压强度和抗氯离子侵蚀能力。分形维数与RAC体系的宏观性能及逾渗参数存在一定的相关性,逾渗理论能够预测氯盐迁移行为并揭示侵蚀机理。本研究对深入理解RAC中离子传输机制及RAC耐久性问题的研究具有重要意义。

碳化再生微粉对碱激发矿渣材料的影响

李琪, 王亮, 王浩, 王成龙, 徐建, 胡伟

2025, 44(1): 289-296. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0818

摘要 ( 14 )

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为促进再生微粉(RCP)在碱矿渣(AAS)材料中的应用,本文利用碳化技术对RCP进行提质处理并用RCP替代10%～40％(质量分数,下同)粒状高炉矿渣(GBFS)制备AAS砂浆,探究碳化再生微粉(CRCP)掺量对AAS砂浆水化性能、力学强度及微结构的影响。结果表明:CRCP的主要成分为细尺寸碳酸钙和硅胶,具有较高的吸水率,能降低AAS砂浆的流动度;CRCP可通过填充效应和活性效应促进GBFS水化,改善AAS砂浆的堆积密度和孔结构,从而增强抗压强度;当CRCP掺量为20%时,AAS砂浆的抗压强度具有最优值,高出未处理RCP约16%～20%。

钙硅比对硅酸钙矿相烧结行为和固碳能力的影响

陈平, 李芳彬, 向玮衡, 胡成, 刘俊, 王启杰

2025, 44(1): 297-304. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0797

摘要 ( 32 )

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硅酸钙固碳胶凝材料是实现建材行业绿色可持续发展的重要方向,为探明钙硅比(n(CaO)∶n(SiO₂),摩尔比)对硅酸钙矿相组成和固碳能力的影响,本文通过调控钙硅比(n(CaO)∶n(SiO₂)=1.8～2.2)制备了硅酸钙固碳胶凝材料,采用t-pH、XRD、TGA、SEM等技术研究了硅酸钙固碳胶凝材料的相组成、碳化硬化过程、CO₂吸收率和碳化产物的演化规律。研究结果表明:γ型硅酸二钙(Ca₂SiO₄,γ-C₂S)生成量随钙硅比的增大先增加后减少;当钙硅比不高于2.0时,硅钙石(Ca₃Si₂O₇,C₃S₂)生成量随钙硅比的减小而增多,钙硅比大于2.0时,β型硅酸二钙(Ca₂SiO₄,β-C₂S)生成量随钙硅比的增大而增多;碳化0.5 h反应剧烈,抗压强度随钙硅比的增大先增加后降低,反应生成方解石、文石、球霰石。随着碳化反应延长至24 h,C₃S₂、γ-C₂S含量显著降低,方解石含量增长缓慢;C₃S₂降低了前期反应活性,但更持续的碳化反应和生成的多形态产物紧密交织,对后期抗压强度有提升作用,碳化24 h抗压强度和CO₂吸收率分别为129.76 MPa、18.57%。

铌酸镁粉体低温合成方法研究进展

童亚琦, 张微, 李辉, 郑彧, 张杰, 石爽爽

2025, 44(1): 305-311. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0759

摘要 ( 13 )

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铌酸镁微波介质陶瓷因优异的介电性能而备受关注。作为制备高性能铌酸镁陶瓷的关键原料,铌酸镁粉体的质量对最终产品的性能起着至关重要的作用。本文对当前国内外铌酸镁粉体的低温制备方法进行了总结,系统分析了固相反应法、湿化学法、共沉淀法和溶胶凝胶法工艺的优势和局限性,并展望了铌酸镁粉体制备技术的未来发展方向,为高性能铌酸镁粉体材料的研发提供了有益的参考和启示。

乾陵绿釉唐三彩封护材料的耐久性评价及应用场景分析

施佩, 陈乐, 贾伟明, 甄刚, 马涛, 张鑫, 王芬, 朱建锋, 张彪

2025, 44(1): 312-320. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0821

摘要 ( 21 )

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本研究分别以10%(质量分数)的丙烯酸树脂(Paraloid B67、Paraloid B72)、氟碳树脂(FEVE)和有机硅材料(WD-10)对乾陵绿釉唐三彩复仿制品的釉面进行封护,采用色度仪、视频光学接触角测试仪、紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、超景深显微镜对不同封护材料釉面的色差、疏水性、抗紫外老化、耐盐雾老化、耐酸腐蚀等性能进行对比研究,并对其应用场景进行分析。结果表明,Paraloid B67在紫外老化初期表现出良好的色差和疏水性,但随着紫外老化时间的延长,其性能显著降低,且在耐酸腐蚀和耐盐雾老化方面表现一般,适用于气候潮湿环境下的室内釉陶文物封护。Paraloid B72在抗紫外老化性能上与Paraloid B67相近,但其耐酸腐蚀和耐盐雾老化性能最优,适用于复杂环境下的室内釉陶文物封护。FEVE耐酸腐蚀和耐盐雾老化方面表现不佳,但在紫外老化前后的色差和疏水性变化幅度最小,抗紫外老化性能最优,适用于气候环境较为稳定地区的户外釉陶文物封护。WD-10在复仿制品的釉面难以成膜,不适用于釉陶文物封护。

莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的制备与性能研究

马晓亮, 汪桂根, 张孟予, 赵宝军, 钟业盛, 史丽萍, 赫晓东

2025, 44(1): 321-331. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0779

摘要 ( 22 )

PDF (15220KB) ( 37 )

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本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温度条件下,分别以硅溶胶和硝酸铝为硅源和铝源,硼砂为助熔剂,分析助熔剂浓度和保温时间对晶须形貌、物相组成、密度和抗压强度的影响。结果表明,在硼砂助熔作用下,成功在硅酸铝纤维表面原位生长“细长针状”的莫来石晶须。最佳工艺条件为:热处理温度900 ℃,保温时间2 h,助熔剂浓度0.17 mol/L,硅溶胶浓度0.17 mol/L,硝酸铝浓度0.51 mol/L。莫来石晶须增强硅酸铝纤维压缩形变最高可达60%,在60%压缩形变时,材料的抗压强度最高可达0.462 MPa。

气凝胶-多孔沸石复合料负载无机复合聚苯保温板制备与性能优化

张玮义, 罗健林, 吴大刚, 王春增, 商怀帅, 刘芷均

2025, 44(1): 332-342. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0772

摘要 ( 14 )

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在节能减排和“双碳”目标的大背景下,集多功能为一体的无机复合聚苯A级保温板亟待研发。气凝胶和多孔沸石具有多孔的结构特点,是优异的低导热系数材料。本文合成了气凝胶-多孔沸石复合料,研究了不同聚苯乙烯(EPS)颗粒、气凝胶-多孔沸石复合料和改性剂掺量对气凝胶-多孔沸石复合料负载无机复合聚苯保温板(AIPIB)干密度、导热性能、力学强度、防火及防水性能的影响规律,制得一种干密度为152 kg/m³、导热系数低于0.050 W/(m·K)、燃烧性能A级、14 d抗压强度高于0.15 MPa、饱水7 d吸水率低于5%的AIPIB,且AIPIB界面黏结良好;与《热复合聚苯乙烯泡沫保温板》(JG/T 536—2017)规定的A级保温板性能相比,此AIPIB具有更低的导热系数、更高的抗压强度、更优异的防水和防火性能,同时无机与有机组分黏结性能良好,综合优势明显。

Y₂O₃/ZrO₂对MgO-CaO耐火材料性能的影响

靳虎林, 马妍, 王周福, 邓承继, 王玺堂, 刘浩, 董云洁, 童光大, 付卫东

2025, 44(1): 343-352. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0878

摘要 ( 13 )

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镁钙质耐火材料具有良好的耐高温性能和净化钢液能力,作为洁净钢、特殊钢冶炼用炉衬材料应用前景广阔。然而,该类材料难烧结、易水化和力学性能有待提升等问题亟待解决。本文制备了Y₂O₃/ZrO₂共掺杂MgO-CaO耐火材料,并与Y₂O₃、ZrO₂单掺杂材料进行了对比分析,研究了Y₂O₃/ZrO₂的引入对材料显微结构和性能的影响。结果表明,Y₂O₃单掺杂MgO-CaO耐火材料后,一部分固溶进入氧化钙晶格,而另一部分赋存于晶间,阻碍了材料烧结。协同引入少量ZrO₂后,材料的致密度提高,且常温抗折强度和抗水化性能明显改善。原位生成的CaZrO₃填充在材料孔隙中,提高了材料的烧结性能。然而,当引入过量的ZrO₂时,CaZrO₃生成量较多,产生明显体积膨胀导致材料显气孔率上升,力学性能和抗水化性能下降。

Y₂MgTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉的发光性能及能量传递

蒋小康, 高峰, 周恒为

2025, 44(1): 353-359. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0701

摘要 ( 16 )

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本文采用溶胶-凝胶法合成了一系列Y_2(0.97-x)Dy_0.06MgTiO₆∶2xEu³⁺(YMT∶0.06Dy³⁺,2xEu³⁺)荧光粉,并研究了Dy³⁺、Eu³⁺掺杂对样品物相、显微结构及荧光性能的影响。结果表明,所制备的YMT∶0.06Dy³⁺,2xEu³⁺荧光粉均为双钙钛矿结构(P2₁/n),颗粒大小为1~2 μm。当激发光波长为262 nm时,荧光粉的发射光谱表现出典型的Dy³⁺、Eu³⁺线状特征光谱,发射主峰分别为483(⁴F_9/2→⁶H_15/2)、579(⁴F_9/2→⁶H_13/2)和619 nm(⁵D₀→⁷F₂)。Dy³⁺和Eu³⁺之间存在明显的能量传递,机制为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。该荧光粉具备良好的热稳定性,在498 K下发光强度仍保持为室温的74.36%。通过改变Eu³⁺浓度,荧光粉的发光颜色可实现从黄色到橙红色, YMT∶0.06Dy³⁺,2xEu³⁺荧光粉在固态LED照明领域有一定的应用前景。

原料土液限对自密实固化土工程性质的影响

徐婕, 梁剑辉, 齐乐, 龚英, 高玉峰

2025, 44(1): 360-367. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0769

摘要 ( 14 )

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自密实固化土凭借就地取土、协同处置建筑垃圾、自流平、易泵送的优点在多种回填工程中得到了广泛应用。本文通过流动度试验、泌水率试验、湿密度试验、干缩试验和无侧限抗压强度试验,探究了原料土液限对自密实固化土性质的影响,并借助自由水分离试验探讨了自由水含量对强度特征的作用机理。结果表明:在相同水泥掺量和掺水率条件下,以高液限黏土为原料土制成的自密实固化土新拌浆体流动度较低,固化后无侧限抗压强度较高;随着掺水率的增加,新拌浆体的流动度增长幅度基本保持不变,固化后的无侧限抗压强度降低幅度开始减少;任意龄期条件下,以高液限黏土为原料土制成的自密实固化土中自由水含量均较低。在7 d养护龄期时,以高液限黏土为原料土制成的自密实固化土中自由水含量仅为2.2%,而低液限黏土自密实固化土试样的自由水含量为11.7%。该研究成果揭示了不同原料土液限对自密实固化土中自由水含量的影响机制,可为工程实践中原料土的选择及其配比设计提供指导。

基于响应面法的复合固化土配合比优化研究

张鲲鹏, 张宁, 丁北斗

2025, 44(1): 368-377. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.0720

摘要 ( 12 )

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为改善粉土作为路基材料级配较差、整体结构松散、强度较低等缺点,本文以赤泥(RM)、电石渣(CS)、脱硫石膏(DG)为原材料制备复合固化剂,开展复合固化土配合比优化研究。通过单因素试验分别确定了赤泥、电石渣、脱硫石膏固化土的合理掺量范围,同时借助Box-Behnhen响应面法对复合固化土的配合比进行优化。以7、28 d无侧限抗压强度(UCS)为响应值,建立二阶回归模型。结果表明:单因素对固化土7、28 d无侧限抗压强度影响的显著程度均依次为赤泥、电石渣、脱硫石膏;双因素交互作用对固化土7 d无侧限抗压强度影响的显著程度依次为赤泥和电石渣、赤泥和脱硫石膏、电石渣和脱硫石膏,对28 d无侧限抗压强度影响的显著程度依次为赤泥和电石渣、电石渣和脱硫石膏、赤泥和脱硫石膏。通过优化获得复合固化土的最优配合比为赤泥掺量15.84%(质量分数)、电石渣掺量14.32%(质量分数)、脱硫石膏掺量7.32%(质量分数)。响应值的实测值和预测值误差均较小,证实了响应面法优化复合固化土配合比的精确性和科学性。固化土的主要产物为具有胶凝作用的水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H),生成的钙矾石(AFt)穿插在凝胶与土颗粒之间,增强了土体强度。

生物酶定向作用于红砂岩土的高效粒径范围研究

关宏信, 郑天一, 张海翔, 杨飞, 杨海荣, 潘旺, 李慧丽

2025, 44(1): 378-387. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.1061

摘要 ( 9 )

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为了更高效地提升生物酶对红砂岩土的固化效果,本文优化了室内试验的制件过程,即将红砂岩土筛分出目标粒径范围,并将生物酶定向作用于目标粒径范围(P_≤2.36、P_2.36~4.75、P_≥4.75)的红砂岩土体,对生物酶水泥复合固化红砂岩土试件进行了无侧限抗压强度、静态压缩弹性模量、劈裂强度和抗冲刷性能试验。此外,为进一步研究生物酶固化作用的影响因素,对粒径0.075 mm以下颗粒质量占粒径2.36 mm及以下颗粒总质量不同比例的土体开展了SEM表征,结果表明,粒径2.36 mm以下是生物酶水泥复合固化红砂岩的高效粒径范围,与常规掺入生物酶的制件工艺相比,生物酶定向作用于红砂岩土的高效粒径范围可以进一步提升试件的无侧限抗压强度、劈裂强度以及静态压缩弹性模量,并大幅降低冲刷引起的质量损失。微观试验结果表明,黏土物质含量会显著影响生物酶固化效果,且0.075 mm以下土体占比对土体表面形貌影响明显,建议将生物酶应用于固化红砂岩土时改进其施工工艺,使生物酶只用于粒径2.36 mm以下土体。

课程思政视域下《材料合成与表征实验》教学探索实践

李艳艳, 李慧丽, 章剑波, 钟锦辉, 卢周广, 任富增

2025, 44(1): 388-392. doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.2000

摘要 ( 12 )

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在“大思政”教育背景下,材料专业课程思政与思政课程建设同向同行,是培养材料专业人才的重要举措。依据《材料合成与表征实验》课程的人才培养目标,从课程体系建设、思政元素挖掘和思政育人实施路径出发,开展了课程思政育人的教学实践。通过《材料合成与表征实验》的教学实践,表明课程思政建设不仅能有效提升学生的专业知识水平,同时又能很好地发挥课堂教学的主战场,于润物细无声中达到良好的育人成效,为党育人,为国育才。

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