- 赵人达;王永宝;原元;赵成功;秦鹏举;
地聚物是由硅铝酸盐材料通过碱激发反应形成的胶凝材料,具有力学性能好和CO_2排放量少等优点,被认为是传统硅酸盐水泥材料的良好替代品。本文回顾了地聚物混凝土收缩的研究进展,综述了碱激发剂种类、模数、掺量,胶凝材料种类、掺量,溶胶比,添加剂,养护条件和元素摩尔比等因素对其收缩规律的影响,介绍了地聚物混凝土的收缩预测模型,指出了目前研究存在的不足。
2020年06期 v.39;No.285 1695-1702页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] - 陈佳敏;夏海廷;林志伟;郭荣鑫;索玉霞;吴一晨;未立煌;
研究了在不同水灰比和不同养护龄期下,纳米石墨烯片(GnPs)的加入对水泥基复合材料力学性能的影响,并利用SEM分析了GnPs对水泥基体的增强作用。结果表明,在7 d养护龄期下,GnPs的加入会降低水泥净浆的力学性能,但随着养护龄期的增加,水泥基复合材料的力学性能不断增强,同一掺量下,水灰比越大,抗折、抗压强度越低。28 d时,GnPs掺量为0.3wt%,水灰比为0.35下,材料抗折、抗压强度达到最大值,分别为12.47 MPa、102.11 MPa,较空白组分别提高29.8%、22.7%。微观分析表明,GnPs能够通过改变水泥水化产物的形貌及提高材料的密实度来提高其力学性能。
2020年06期 v.39;No.285 1703-1708页 [查看摘要][在线阅读][下载 2331K] - 魏华;张鹏;王娟;张天航;
为研究纳米粒子种类和掺量以及石英砂粒径对聚乙烯醇纤维(PVA纤维)水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响,通过单轴拉伸试验测得了试件的极限拉应变和极限拉应力,并得到了试件应力-应变关系曲线。PVA纤维的体积掺量为0.9%,选择纳米SiO_2质量掺量和石英砂粒径各四种。结果表明,纳米SiO_2的掺加对PVA纤维水泥基复合材料抗拉伸性能有一定的提高,随着纳米SiO_2掺量从0%增大到2.5%,试件极限拉应变和极限拉应力整体上呈逐渐增大趋势。相对于纳米CaCO_3,纳米SiO_2对PVA纤维水泥基复合材料抗拉伸性能的增强效果更明显。石英砂的粒径对PVA纤维水泥基复合材料抗拉性能影响较大,石英砂的粒径越小,PVA纤维水泥基复合材料的极限拉应变和极限拉应力越低。
2020年06期 v.39;No.285 1709-1714页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K] - 陈伟;孟皞;颜岩;袁波;
采用氢氧化钠和正硅酸乙酯(TEOS)改性处理废弃橡胶颗粒表面,研究其对含废弃橡胶颗粒水泥砂浆流动度和强度的影响规律,揭示改性处理提升砂浆强度的微观机理。借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线能谱(EDS)验证改性后在橡胶表面引进有机官能团,利用场发射扫描电镜(SEM)观测改性前后橡胶砂浆的微观形貌。结果表明,TEOS改性可以提高橡胶砂浆流动度。氢氧化钠和TEOS改性都可提高含橡胶颗粒砂浆的抗压强度。SEM结果表明TEOS改性后的橡胶与水泥浆体之间界面结合更紧密。红外基团分析和橡胶表面元素分析表明橡胶在改性后,引入大量官能团,这些官能团通过氢键结合或通过水解缩合反应化学结合水泥浆体,提高橡胶砂浆的抗压强度。
2020年06期 v.39;No.285 1715-1721+1727页 [查看摘要][在线阅读][下载 2651K] - 田青;张苗;蔡基伟;袁玉卿;邓德华;
为建立高强型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)抗压强度的计算公式,采用万能材料试验机对不同配合比的CA砂浆进行了应力-应变压缩试验,研究了砂灰比(m_S/m_C)对CA砂浆抗压强度的影响,推导了CA砂浆抗压强度与组成配比的定量关系。结果表明,在一定m_S/m_C范围内,砂对CA砂浆抗压强度的影响较小;CA砂浆的强度主要取决于水泥沥青胶凝材料和胶凝材料与砂的界面性能;依据水泥基材料的细观力学理论,建立了CA砂浆抗压强度与配合比参数的数学模型,经与相关文献中的数据进行验证,所建模型具有良好的普适性。
2020年06期 v.39;No.285 1722-1727页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K] - 王钢;孙明清;刘记立;王应军;
将单根形状记忆合金(SMA)丝埋入应变硬化水泥基复合材料(SHCC)中,采用循环拉伸试验研究SMA丝的预拉伸应变大小(分别为0%、2%、4%和5.5%)对SHCC拉伸应力-应变关系、残余应变回复率、裂纹平均宽度、裂纹回复性等的影响。结果表明,SMA丝的埋入提高了SHCC的初裂强度、极限强度和极限应变。SMA丝的预拉伸应变较大时,SMA增强SHCC的延性和强度较高。采用加热方法驱动SMA丝可使SHCC的残余应变减小,含预拉伸SMA丝的SHCC试样的变形回复率达到60%～90%,而含未预拉伸SMA丝的SHCC试样的变形回复率仅为20%～42%。SMA丝预拉伸应变增加时,SMA丝驱动后SHCC中裂纹的平均宽度变小。当驱动预拉伸应变为5.5%的SMA丝时,SMA增强SHCC的裂纹平均宽度约为10μm。
2020年06期 v.39;No.285 1728-1733+1741页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K] - 王信刚;张晨阳;扶兴国;
基于功能设计、材料优化、结构设计和功能/结构一体化四个方面设计制备兼具透光显影、采光节能、疏水自洁功能的自清洁树脂透光水泥板(Self-cleaning Resin Translucent Cement Board,SRTCB)。采用强度试验、ESEM和接触角测量仪分别测试SRTCB的力学性能、表面微观形貌和疏水自洁特性,运用Radiance、Autodesk Ecotect Analysis对SRTCB进行采光模拟和节能分析。结果表明,SRTCB具有良好的力学性能、耐久性能和疏水自洁特性。树脂部分和水泥砂浆部分在喷涂疏水层后疏水角分别达到114.6°和104.4°,水滴在SRTCB上能够自由滑落。安装SRTCB后,室内光线均匀度和采光效果均有明显的改善,墙体和隔断区域年节电量分别为15.25 kW·h和32.06 kW·h,分别节约69%和61%的电量。
2020年06期 v.39;No.285 1734-1741页 [查看摘要][在线阅读][下载 3171K] - 郑冠一;郭小阳;李早元;赵军;王希勇;罗德明;
目前,深井、超深井的固井作业普遍存在高温高压的挑战,通常使用硅砂和耐温外加剂来提高水泥浆的耐温性。在现有颗粒级配模型的基础上,基于分形理论建立了油井水泥外掺料颗粒连续分布的堆积模型。利用激光粒度分析仪测试了外掺料的粒径分布情况,并依据颗粒百分含量统计数据,得到实现紧密堆积的分形维数范围。结合工程性能评价,加砂量为35%时,选择D值为2.61;加砂量为45%时,选择D值为2.64。形成了高温水泥浆制备方法,并对水泥浆耐温性能进行评价。结果表明,该水泥浆体系最高耐温200℃,加砂量为45%时,可以较好地缓解高温强度衰退情况,粗砂、细砂搭配使用效果较好。高温水泥浆工程性能良好,验证了分形堆积模型设计高温水泥浆体系的合理性。
2020年06期 v.39;No.285 1742-1750页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] - 熊辉霞;赵文杰;
通过半连续乳液接枝共聚的方法制备了聚丁二烯(PB)与聚苯乙烯(PS)质量比为50/50的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)共聚胶乳。在水与水泥的质量比为0.40、胶乳固体质量与水泥的质量比为10%的条件下,将PB-g-PS胶乳掺入水泥砂浆对其进行改性,并通过扫描电镜观察了参比及改性砂浆的微观形貌。经研究发现,当稀硫酸质量浓度增加及浸泡时间延长时,参比水泥砂浆的失重率及吸水率也随之增加,抗压强度变小,但改性水泥砂浆耐稀硫酸腐蚀性明显优于参比水泥砂浆;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为15%的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,失重率前者几乎达100%而后者为68.65%,且改性水泥砂浆的抗压强度降幅较小;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为10%的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,吸水率分别为7.19%和4.09%;改性砂浆的结构更致密且界面结构得到了改善,随稀硫酸溶液浓度的增加,氢氧化钙晶体数量减少,形态呈六角形片状结构。
2020年06期 v.39;No.285 1751-1756页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K] - 赵旭东;刘开志;陈杰;覃宇坤;陈祎明;赵宇航;肖勋光;水中和;
以煅烧煤矸石为掺合料配制了一种煤矸石基生态型混凝土,并与普通硅酸盐水泥和传统矿渣水泥配制的混凝土进行了性能对比。系统地评价了其力学性能发展规律、体积稳定性(湿胀和干缩)及抗硫酸盐侵蚀能力,同时对煤矸石体系、普通硅酸盐水泥体系和矿渣体系的水化特性及主要水化产物进行了系统的表征分析。结果表明,活化煤矸石生态型混凝土力学性能可以达到传统矿渣水泥混凝土同一水平。同时,煤矸石水泥对混凝土的体积稳定性有一定的劣化,但能显著增强其抗硫酸盐侵蚀能力。煅烧煤矸石具有一定的火山灰活性,其体系中C-S-H凝胶主要以C-S-H(Ⅰ)为主,平均Ca/Si比为1.39。
2020年06期 v.39;No.285 1757-1764页 [查看摘要][在线阅读][下载 2852K] - 李波;周海龙;吕振国;宋幸芳;王建国;
通过偏高岭土和硅灰分别与粉煤灰双掺,使用机制砂混凝土调节剂,在机制砂级配不良,胶材用量仅为500 kg/m~3,水胶比高达0.33的情况下配制出C80高强机制砂混凝土,并研究了调节剂、细集料类型、偏高岭土掺量、硅灰掺量对机制砂混凝土工作性及力学性能的影响。试验结果表明,适量调节剂可改善机制砂混凝土的工作性,并提高其抗压强度;机制砂对混凝土的工作性有不利影响,但对其劈裂抗拉强度和抗折强度均有所提高;偏高岭土和硅灰对机制砂混凝土的工作性及力学性能影响显著,随着其掺量的增加,机制砂混凝土的包裹性、和易性提高,而坍落度、扩展度、流动性减小,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度呈现先增大后减小的趋势。
2020年06期 v.39;No.285 1765-1771+1797页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K] - 姚嘉诚;延永东;徐鹏飞;刘荣桂;谢桂华;郭彦领;
为研究水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)与纳米二氧化硅(NS)对混凝土自修复性能的影响,制备了基准混凝土、单掺3%CCCW、复掺3%CCCW和1%、2%及3%NS的5种混凝土试件,通过抗压强度试验、超声波探伤试验和SEM试验研究了混凝土的力学性能与不同养护龄期下(7 d、14 d、28 d、56 d)混凝土的自修复性能。结果表明,随着龄期的延长和NS掺量的增加,混凝土的抗压强度均呈现上升趋势。单掺CCCW和复掺CCCW与NS混凝土的抗压强度优于基准混凝土,且复掺情况下混凝土的抗压强度高于单掺CCCW混凝土;单掺CCCW和复掺CCCW与NS混凝土具有良好的自修复性能。随着养护龄期的延长,复掺情况下混凝土修复后抗压强度的增长趋势和波速明显优于其他混凝土;预压80%极限抗压强度的混凝土自修复效果优于预压60%的情况。其中,复掺3%CCCW与1%NS混凝土修复后的抗压强度、波速与强度恢复率均高于其他混凝土;CCCW与NS的掺入促进了裂缝处未水化水泥颗粒的水化反应,生成结晶体,从而形成致密的结晶体网络,提高了混凝土自修复性能。
2020年06期 v.39;No.285 1772-1777页 [查看摘要][在线阅读][下载 2008K] - 陈宣东;陈平;梁秋群;刘光焰;明阳;
钢筋表面氯离子是诱发钢筋锈蚀的主要原因之一,因此,预测钢筋表面氯离子浓度对钢筋混凝土结构的耐久性预测具有十分重要的意义。根据氯离子扩散理论和混凝土随机骨料模型建立氯离子在混凝土中扩散理论模型,通过对氯离子侵蚀混凝土扩散理论模型的Monte-Carlo数值模拟的结果回归分析,建立了钢筋表面氯离子浓度预测高斯函数实用模型。分析了实用模型中三个参数的物理含义,同时建立了实用模型中参数与侵蚀时间、骨料率之间的函数关系。实用模型为实际工程的氯离子浓度预测提供了极大的便利。
2020年06期 v.39;No.285 1778-1783页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K] - 周建伟;杨文;程宝军;祝小靓;杨雨玄;麻鹏飞;余保英;
以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,超细粉煤灰和偏高岭土作为辅助胶凝材料制备了高强混凝土,研究了其在400℃热处理前后的力学性能,分析了浆体物相组成、断面形貌的变化。结果表明,超细粉煤灰和偏高岭土的引入可以明显改善高强混凝土受热条件下的力学性能,同时引入30wt%超细粉煤灰和5wt%偏高岭土可制备出常温抗压强度、残余强度分别为87.18 MPa、109.72 MPa的高强混凝土。微观分析发现,在热处理过程中,未掺加辅助胶凝材料的试样浆体中氢氧化钙和硅钙石分解,浆体结构劣化,力学性能退化明显;掺加超细粉煤灰可以改善试样浆体的孔结构,且超细粉煤灰可在高温下与氢氧化钙及其分解产生的氧化钙反应生成更多的硅钙石以及耐高温矿物相,改善了加热过程中由于氢氧化钙和部分硅钙石分解而产生的结构缺陷,进而提升材料耐热性能,使得混凝土热处理后的残余强度不降反升;在掺加超细粉煤灰的同时复掺偏高岭土,可以在常温下水化生成更多的水化硅酸钙凝胶,使得粉煤灰微珠与浆体的界面结合更加紧密,并在高温下进一步加快水化反应速率,在浆体中生成大量硅钙石、钙铝榴石与蓝晶石三种耐高温物相,进而大幅度提升混凝土的耐热性能,使得混凝土高温残余强度更高。
2020年06期 v.39;No.285 1784-1790页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K] - 侯利军;沈逢春;刘后虎;王运强;王翔;施维丽;张燕坤;
采用正交法进行试验设计,选取水灰比、水泥用量和聚合物掺量三种因素,设计制作了16组聚合物透水混凝土试块,分别进行了抗压、抗折、冻融、透水系数以及孔隙率试验,分析了各影响因素对其性能的影响。结果表明,水灰比对聚合物透水混凝土的抗压强度、抗折强度和透水性能影响最大,其中水灰比存在最佳值。通过试验制备的聚合物透水混凝土试件最大抗压强度可达45.2 MPa,冻融循环次数达到150次。在试验的基础上,给出了聚合物透水混凝土抗压强度和抗折强度、抗压强度和透水系数以及透水系数与孔隙率之间的回归公式。
2020年06期 v.39;No.285 1791-1797页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] - 陈友治;钟浩轩;殷伟淞;姚广一;
为探究水化硅酸钙(C-S-H)晶核剂对掺减水剂混凝土的影响,研究了不同钙硅比的水化硅酸钙对聚羧酸减水剂的吸附性能。通过120℃水热反应法制备水化硅酸钙,并采用XRD、SEM和~(29)Si NMR对所制备的Ca/Si为1.0、1.3和1.6的水化硅酸钙样品进行表征;同时通过Zeta电势、总有机碳分析(TOC)和流动性分析探究了由钙硅比的变化对水化硅酸钙的Zeta电势和减水剂吸附性能以及对水泥浆体流动度的影响。试验结果表明,水化硅酸钙的链长和结晶度的优劣主要受到钙硅比的影响,钙硅比增大,链长变短,结晶度变差;水化硅酸钙的Zeta电势随着钙硅比增加而增大;C-S-H在超纯水中的电导率随钙硅比增加而变大;在不同氢氧化钙浓度的溶液中,Ca/Si为1.6的样品较1.0样品能吸附更多的减水剂;并且拥有较好的浆体流动性能。因此,高钙硅比的水化硅酸钙对聚羧酸减水剂拥有较强的吸附能力,并且对含聚羧酸减水剂的水泥浆体流动性能影响相对较小。
2020年06期 v.39;No.285 1798-1804页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K] - 罗毅;王鑫;卫超;张琰;
采用丙烯酸自聚合成增稠剂PAA,采用丙烯酸与丙烯酸羟基乙酯共聚合成增稠剂PEA。对掺PCE-PAA、PCE-PEA水泥浆体的流动度、流变性能、共聚物吸附特性及Zeta电位进行测试与对比分析,同时通过pH值变化和FTIR对比分析,判定了酯基在水泥水化过程中的稳定性;在此基础上,探讨了酯基改性聚丙烯酸类增稠剂的作用机理。结果表明,酯基的引入能够降低聚丙烯酸类增稠剂的初始吸附能力,降低其对PCE初始吸附的干扰,从而降低增稠剂对PCE分散性的负面影响。随着时间的推移,酯基在水泥水化的碱性环境中分解,并释放出大量羧基。释放的羧基,通过分子间交联及在水泥颗粒表面的吸附等作用,增加水泥浆体的粘度。在实际工程中,可选择合适的酸酯比,合成聚丙烯酸类增稠剂,有望改善混凝土离析、泌水等问题。
2020年06期 v.39;No.285 1805-1814页 [查看摘要][在线阅读][下载 2384K] - 屈凯;
采用ABAQUS有限元软件,对钢筋混凝土板的截面温度场进行了分析,选取的标准火灾升温曲线包括ISO 834升温曲线和HC碳氢升温曲线,真实火灾曲线选择欧洲规范EC1建议的的参数化火灾升温曲线。分析结果表明,火灾曲线的升温速率越快,相同时刻混凝土板背火面的温度越高,而随着混凝土板厚度的增大,背火面的温度显著降低。将钢筋混凝土板失去隔热性作为判断耐火极限的条件,计算得到了不同工况下构件的耐火极限,分析了各参数对构件耐火极限的影响规律,给出了不同火灾曲线下钢筋混凝土板达到一级耐火极限90 min所需的最小板厚。
2020年06期 v.39;No.285 1815-1821页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K]
- 陈伟;余匡迪;袁波;
目前细粒级尾砂充填体存在充填浓度低、凝结时间长、力学性能差等问题。研究采用大掺量矿渣水泥作为细粒级尾砂的胶结剂,硫酸钠为激发剂,通过聚合硫酸铝调节改善新拌砂浆的工作性能和硬化体的力学性能,对充填体水化反应、物相组成以及微观形貌进行分析。结果表明,适量聚合硫酸铝的掺入能够显著缩短硫酸盐激发矿渣水泥基充填材料的凝结时间,提高其力学性能。聚合硫酸铝掺量超过5%时会导致充填体凝结时间大幅延长,7 d后仍不能硬化形成强度。研究表明聚合硫酸铝促进了硫酸盐激发矿渣水泥的水化产物AFm相向针棒状钙矾石相转变,钙矾石晶体相互搭接,形成空间三维网络,立体编织效果,提高充填体密实度,提升了细粒级尾砂充填材料的性能。
2020年06期 v.39;No.285 1822-1827+1834页 [查看摘要][在线阅读][下载 2414K] - 欧阳高尚;王劲松;董腾;吴廉洁;张怀宇;
以超细偏高岭土(UMK)为原材料,研究了三聚氰胺减水剂(MWR)对碱激发偏高岭土基地质聚合物的流动性能和力学性能的影响。采用流变学方法表征地聚物净浆的流动性,结合凝结时间实验、含水率实验和力学性能实验研究了MWR在地质聚合反应中的作用。通过SEM、FTIR和XRD等分析手段研究反应产物的微观形貌、化学结构和矿物组成,以揭示MWR的作用机理。结果表明,MWR与UMK相容性不好,MWR掺量为2wt%和4wt%时对地聚物净浆的流动性有一定改善,但掺量6wt%时明显促进了净浆的流动度损失。MWR的掺入改变了地聚物的孔隙结构,促进了水分的散失,从而使抗压强度随MWR掺量的增大而先减小后有所回升。
2020年06期 v.39;No.285 1828-1834页 [查看摘要][在线阅读][下载 2134K] - 童国庆;张吾渝;季港澳;崔靖俞;解邦龙;
为探究不同养护龄期和水玻璃模数下粉煤灰地聚物的力学性能,以发电废渣Ⅰ级低钙粉煤灰为原料,水玻璃和氢氧化钠的混合溶液为碱性激发剂,制备了不同养护龄期和水玻璃模数下的粉煤灰地聚物。常温养护后,进行了粉煤灰地聚物无侧限抗压强度试验、X射线衍射试验和扫描电镜分析。试验结果表明,粉煤灰地聚物的强度与水玻璃模数呈负相关,当模数为1.0时,地聚物试样的强度最高;粉煤灰玻璃体在碱性溶液中溶解后发生解聚-缩聚反应,生成了铝硅酸钠凝胶,且生成量随反应时间的延长逐渐增多;当模数为1.0且养护28 d时,粉煤灰地聚物试样具有紧凑且密实的微观结构。
2020年06期 v.39;No.285 1835-1841页 [查看摘要][在线阅读][下载 1876K] - 冯驸;胡超;张苏萌;刘佳衡;胡盛;周红艳;胡卫兵;
在常压,Ca(NO_3)_2-KCl溶液中,以脱硫石膏为原料,研究了聚合物大分子透明质酸转晶剂浓度和pH值对α-半水石膏晶体生长的影响。实验结果表明,pH值为5.5,转晶剂透明质酸浓度为3.0 g·L~(-1)时,制备的α-半水石膏为规整度高、分散性好的六边短柱状晶体。α-半水石膏水化硬化浆体力学性能测试显示,浆体抗压强度和抗折强度随着α-半水石膏晶体长径比减小和规整度的增加而逐渐变大,其最大值分别为58.8 MPa和28.5 MPa,属于高强石膏。
2020年06期 v.39;No.285 1842-1847页 [查看摘要][在线阅读][下载 3136K] - 易芸;董永刚;杨林;刘飞;郑克勤;王佳才;
以磷建筑石膏为胶凝材料,研究砌块基础配比、发泡剂稳定性和掺量、无机胶凝材料和复合外加剂掺量等制备因素对实心砌块表观密度和物理性能的影响。研究结果表明,在磷建筑石膏与粉煤灰质量比9∶1、石灰1.0%、泡沫液500 mL以及水灰比0.5条件下,制得磷建筑石膏实心砌块表观密度785 kg/m~3、抗压强度4.04 MPa、软化系数0.35。砌块表观密度及强度分别达到JC/T 1062—2007《泡沫混凝土砌块》中B08密度等级(≤830 kg/m~3)及A3.5强度等级(≥3.5 MPa)的要求。
2020年06期 v.39;No.285 1848-1853页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] - 韦华;刘蕊蕊;童军;冀志江;王静;
以胺基改性硅藻土为藻类基体,硫酸钙、磷酸钙为钙质晶体,玻璃纤维为增强相,经搅拌混合、成型、干燥养护及表面处理等工艺,制备了一种兼具装饰性、优异物理性能以及空气净化功能的藻钙生态装饰板材。研究了硅藻土改性与藻钙板净化性能相关性,以及硅藻土含量对板材力学性能的影响。结果表明,硅藻土胺基改性明显提高板材对甲醛的净化效率,硅藻土与甲醛的胺基甲基化反应,以及多孔矿物对甲醛的强吸附作用,使得藻钙复合材料及生态板材具有高效的净化甲醛的功能,甲醛净化效率达99.4%。另外,随着硅藻土添加量从5%增加到16%,板材断裂荷载从267 N上升至293 N,随后又下降至254 N,呈先上升后下降趋势。藻钙板还展现出了丰富立体的装饰效果,能用于吊顶、墙体等。
2020年06期 v.39;No.285 1854-1858页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K] - 夏文静;蒋斌;吴涛;梁家华;
采用水泥、石灰、粉煤灰作为改性剂,基于正交试验设计进行改性生土墙体材料的制备。选取导热系数和等温平衡含湿量作为热性能和湿性能考察指标,通过多指标矩阵分析法,计算影响试验热湿性能结果的各因素各水平的权重,从而确定改性生土墙体材料配合比的最优方案。结果表明,改性生土墙体材料的最佳配合比为水泥掺量7%,石灰掺量8%,粉煤灰掺量5%,含水率16%;改性生土墙体材料较水泥、混凝土等现代建筑材料具有良好的蓄热性能;通过组成结构分析和微观形貌分析可知,石灰的碳化反应、水泥和粉煤灰的水化反应产生的凝胶物质具有胶结作用,使得改性生土墙体材料结构内部形成较多的小孔径孔隙,并呈现出稳定的整体性结构,该结构增强了改性生土墙体材料的吸放湿性能。
2020年06期 v.39;No.285 1859-1867页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] - 贺鹏;王芬;朱建锋;王秀峰;王金华;彭学艺;
现今乐山大佛头部发髻修复材料是2001年启用的,经过十几年的风雨侵蚀,修复材料发生了大面积的脱落和裂隙。为了揭示修复材料的结构组成,研究其失效过程,利用数码显微镜、X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪,对修复材料样品进行了检测分析研究。结果表明,引起修复材料失效的主要因素是环境污染问题(酸雨、CO_2)、渗水和修复材料与砂岩的结合性。研究结果揭示了修复材料的失效机理,为开发新的修复材料提供了科学依据。
2020年06期 v.39;No.285 1868-1873页 [查看摘要][在线阅读][下载 2957K] - 温通;赵云良;李少鹏;张子佳;牟秀娟;郭茂盛;宋少先;
物料分级效率及分级精度是提升选粉机性能的关键因素。以SLK选粉机为研究对象,通过对单口、对口和四口入风配置的数值模拟总结了入口配置方案对送料筒内部流场特性的影响。在颗粒受力分析的基础上提出环形入风,以此优化了预处理系统的流场特性。结果表明,入风口配置对送料筒内流速大小、流速分布以及湍流发展等影响较大。更多面的入口能够减少气流对冲、剪切及溢出等负面行为,从而获得稳定、高速、均匀的流场特性。颗粒在散料锥处的受力分析理论上说明了流场稳定性对颗粒均匀、稳定传输的重要作用,并阐明环形入风的潜在优势。此外,对散料锥处代表性水平线上的数据进行监测,从而评价环形入风配置的应用前景,为水泥、矿渣等相关工艺提供理论支撑及升级策略。
2020年06期 v.39;No.285 1874-1881页 [查看摘要][在线阅读][下载 3364K] - 惠博;陈伟;毛益林;
通过对秦岭地区寒武纪某页岩型钒矿进行详细的工艺矿物学研究,基本查明了样品中钒的赋存状态和分布规律,分析了矿石工艺性质对选别工艺的影响。样品含0.94%V_2O_5,主要矿物为石英(61.7%)、粘土(27.8%)、云母(3.3%),次要矿物为褐铁矿(1.1%)、黄铁矿(1.9%)和重晶石(0.9%)。平衡配分结果表明,钒主要赋存于粘土矿物中,其中粘土矿物、云母、褐铁矿和石英的分布率分别为86.25%、8.93%、3.6%和1.22%。各矿物V_2O_5配分总量为1.01%,与实际分析品位0.94%接近。样品中86.25%的钒赋存于粘土矿物中,应将粘土矿物作为选钒的载体矿物,并充分利用粘土和石英二者硬度和比重的差异来进行钒的富集。对于此类粘土型钒矿,建议采用阶段磨矿-阶段擦洗-磁选的工艺流程。
2020年06期 v.39;No.285 1882-1886页 [查看摘要][在线阅读][下载 2239K] - 王海波;吴小平;陈新红;王斌;马维平;
针对硫酸法锌盐类钛白初品中盐分含量波动较大的难题,以二洗偏钛酸、磷酸、氢氧化钾和氧化锌为原料,在实验室开展了盐处理剂浓度、偏钛酸浓度和盐处理温度等工艺参数对盐处理剂损失规律的研究。研究结果表明,在研究的工艺参数下,钾盐、锌盐及磷酸盐三者的损失规律不一致,其中锌盐损失率比钾盐大,磷酸盐基本无损失;提高盐处理偏钛酸浓度、盐处理温度和煅烧温度有助于降低锌盐及钾盐的损失,降低盐处理剂加量和压榨效果有助于降低锌盐及钾盐的损失,盐处理时间对锌盐及钾盐损失无影响。本研究为硫酸法锌盐类钛白控制盐处理剂损失和稳定及提高产品质量提供了重要的技术支撑。
2020年06期 v.39;No.285 1887-1891页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
- 蔡政坤;孙红亮;陈志元;蒋闽晋;郭茜茜;
本文综述了LaCrO_3陶瓷材料的固相法、Pechini法及水热法等多种制备方法和改善其致密度、导电性及热膨胀系数等性能的一些手段,总结了历年来LaCrO_3材料在烧结性能、电学性能、热膨胀性能、磁性能和力学性能等方面取得的研究成果,对国内外LaCrO_3材料在固体氧化物燃料电池(SOFC)、催化剂、超级电容器以及传感器等领域的应用进行了概述与展望。
2020年06期 v.39;No.285 1892-1901+1929页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K] - 张春梅;蔡靖轩;徐豪;程小伟;张凤;
近年来,汽车数量猛增,汽车尾气排放造成了严重的环境污染,对人和动植物的生存产生了极大威胁。利用汽车尾气净化装置可有效减少尾气污染物,汽车尾气净化装置包含净化催化剂以及催化剂载体两大部分。其中,催化剂载体的性能对催化效果具有重大影响。本文综述了汽车尾气净化催化剂载体多孔氧化铝陶瓷(PAC)的研究进展。探讨了能够应用于汽车尾气净化催化剂载体的PAC研究领域亟待解决的问题和今后的发展方向。
2020年06期 v.39;No.285 1902-1908页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K] - 王春源;黄杜斌;宋波涛;程宏飞;
二次锌离子电池因其低成本、安全环保和能量密度较高而成为近年来的研究热点,然而循环过程中伴生的Zn枝晶生长限制了此类电池的应用。本文采用原位流延法在Zn负极表面涂覆一层硅藻土涂层(DL),借助由硅藻土组成的多孔框架抑制Zn枝晶生长,运用恒电流充放电、循环伏安(CV)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征方法,研究了涂层对Zn电极的改善效果。结果表明,经过硅藻土涂覆后,Zn/Zn对称电池可在10 mA/cm~2的电流密度下稳定循环200 h。同时,Zn/Mn_3O_4全电池的循环性能和倍率性能显著提高,在5 C倍率条件下进行400个循环后比容量为120 mAh/g,容量保持率为80%。该研究为延长Zn电极的循环寿命提供了一种简单、有效的方案,进一步提高了锌离子电池的实用性,为储能电池领域的应用提供了可能。
2020年06期 v.39;No.285 1909-1915页 [查看摘要][在线阅读][下载 2395K] - 史璐玉;孙诗兵;马存喜;陈艳晓;李群艳;吕锋;
采用SiO_2-Al_2O_3-R_2O-Fe_2O_3原料系统,SiC为发泡剂制备发泡陶瓷,研究了发泡温度、保温时间及SiC添加量对发泡陶瓷体积密度、孔结构及非晶相含量的影响,探讨了非晶相的产生与孔结构形成的关系。研究表明,发泡温度升高,保温时间延长及SiC添加量增大,均利于非晶相的形成。加热过程中,发泡温度从1 190℃升至1 250℃,非晶相含量增加18.7%,发泡陶瓷孔径增大,体积密度降低;延长保温时间或增大SiC添加量,非晶相占比提高。SiC添加量每增加0.1wt%,非晶相占比提高2.3%。保温时间和SiC添加量的增大引起发泡陶瓷孔径进一步增大,泡孔均匀性降低,体积密度先降低后升高。
2020年06期 v.39;No.285 1916-1922+1929页 [查看摘要][在线阅读][下载 3451K] - 廖丽璇;张小君;韩颖超;
为了改善Eu~(3+)掺杂纳米羟基磷灰石(Eu-nHAP)在水相体系中的分散悬浮性能,以聚丙烯酸(PAA)为分散剂,结合超声技术对其进行表面改性处理。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射(DLS)、荧光分光光度计对样品进行了表征。结果表明,PAA可以通过羧基与Eu-nHAP表面钙离子间的静电相互作用结合在Eu-nHAP的表面,PAA的交联作用将长80～120 nm、宽8～10 nm的Eu-nHAP组装成长380～460 nm、宽120～180 nm的短棒状聚集体,进而通过PAA的空间位阻效应将Eu-nHAP分散悬浮在水相中,获得了分散性、稳定性良好的悬浮液。不同浓度PAA表面改性没有明显改变Eu-nHAP的晶相组成和晶粒尺寸,也没有对其荧光性能产生明显影响。
2020年06期 v.39;No.285 1923-1929页 [查看摘要][在线阅读][下载 2430K] - 张瑜;桑可正;曾德军;刘朵;
通过在多孔莫来石晶须框架表层喷涂渗入莫来石溶胶后烧结的方法制备鸟喙复合结构莫来石材料。结果表明,莫来石溶胶由于自身粘性在多孔晶须框架表面层内积累,经不同次数的喷涂并干燥后,1 500℃烧结,可得到具有不同表面致密层厚度的框架复合结构。当喷涂次数从5次增加到15次时,表面致密层的厚度从10μm增加到150μm,复合结构的气孔率由65.2%下降到57.8%;与此同时,试样的抗弯强度从36 MPa逐渐增加到了62 MPa;抗压强度也由51 MPa增加到89 MPa。除去整体气孔率下降对试样强度的影响,强度的额外增加,源于所形成的复合结构。
2020年06期 v.39;No.285 1930-1935页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] - 陈小亮;谷香玉;陈方林;
通过溶胶凝胶法制备了掺锡钛酸钡前驱体并进行了粉末和陶瓷样品制备,分析了掺杂Sn比例对BaTi_(1-x)Sn_xO_3粉末和陶瓷物相组成、微观形貌和铁电性能的影响。结果表明,不同Sn掺杂比例下BaTi_(1-x)Sn_xO_3粉末的晶胞体积随着x值增加不断增大,当x=0.06时,BaTi_(0.94)Sn_(0.06)O_3粉末中c/a值约等于1.009,为不同Sn掺杂比例下BaTi_(1-x)Sn_xO_3粉末中最大值;扫描电镜下,BaTi_(0.94)Sn_(0.06)O_3粉末中颗粒的尺寸基本都在30μm以下,且基本呈四方结构。在x=0.06时,BaTi_(1-x)Sn_xO_3陶瓷中c/a值(1.021)和晶胞体积(65 166 nm~3)为几组试样中最大值,表明BaTi_(0.94)Sn_(0.06)O_3陶瓷中四方相晶型结构最显著。随着频率增加,BaTi_(1-x)Sn_xO_3陶瓷的剩余极化强度和矫顽场强都呈现逐渐减小特征,在相同频率下,BaTi_(0.94)Sn_(0.06)O_3陶瓷的剩余极化强度最大、矫顽场强最小,具有最佳的铁电性能。
2020年06期 v.39;No.285 1936-1941页 [查看摘要][在线阅读][下载 1153K]
- 高晓坤;蒋山;王炳春;史丽华;
在K~+体系下研究了新型无模板剂无晶种法合成ZSM-35分子筛,并考察了SiO_2/Al_2O_3、KOH/SiO_2、H_2O/SiO_2、晶化时间、晶化温度对合成的影响。采用XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)、XRF(X射线荧光衍射仪)等手段对分子筛的晶体结构和形貌进行表征。结果表明,初始凝胶SiO_2/Al_2O_3=37.3～45,KOH/SiO_2=0.23～0.41,H_2O/SiO_2=24.1～34.2,晶化温度为160～170℃,晶化时间为4～8 d可以合成出ZSM-35分子筛。当温度在160℃下合成7 d所得样品的相对结晶度最高,当温度在170℃下合成4 d为最佳合成条件。而且使用该方法合成出的ZSM-35分子筛形貌呈花瓣球状,片状花瓣大小介于358 nm～2.87μm。
2020年06期 v.39;No.285 1965-1969页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K] - 陈新;孙悦;朱彩霞;高文忠;陈传明;
以聚醚P123为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在酸性条件下用微波辐射法制备SBA-15分子筛,研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和OP-10乳化剂的添加对分子筛的形貌和性质的影响。采用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、Zeta电位分析仪对样品进行表征。研究了pH值、温度和初始浓度对三种分子筛样品吸附铜离子以及亚甲基蓝效果的影响。结果表明,当Cu~(2+)初始浓度为5 mg/L,pH值为7～8,温度为25℃时,三种样品对Cu~(2+)的吸附率最大,均达到90%以上;亚甲基蓝溶液的初始浓度为20mg/L时,用OP-10制备的分子筛吸附率达到95%左右。SBA-15分子筛制备中添加少量的OP-10,使分子筛表面形成大量均匀分布的大孔结构,对水体中铜离子和亚甲基蓝表现出良好的吸附性能。
2020年06期 v.39;No.285 1970-1974+1984页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] - 边慧敏;李若楠;张凯;李玉平;韩培德;
以长碳链阳离子表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵为模板,可制得高度有序的介孔二氧化硅材料,而碳链较短的表面活性剂如十二烷基三甲基溴化铵,由于其表面活性较差,以其为模板难以制得有序介孔二氧化硅材料。以十二烷基三甲基溴化铵为模板剂,考察了不同硅源、碱源以及pH值对介孔材料结构的影响,采用XRD、FTIR、SEM、HRTEM和N_2物理吸附等手段分别对产物的晶体结构、织构性质、形貌和孔道结构进行表征。结果表明,以正硅酸乙酯为硅源,在有机碱四甲基氢氧化铵存在下,以十二烷基三甲基溴化铵为模板,制得了具有规整六方结构的高度有序介孔二氧化硅材料,其孔径和晶胞常数分别为2.25 nm和3.72 nm。
2020年06期 v.39;No.285 1975-1979页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] - 彭琪;葛莹莹;陈琳;经梦丽;
采用壳聚糖(CS)对钠基蒙脱石(MMT)进行改性制备有机蒙脱石(CS-MMT),对改性后的蒙脱石进行红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等分析表征。以5-氟尿嘧啶(5-FU)为药物模型制备出壳聚糖改性蒙脱石载药复合物(5-FU/CS-MMT),并以钠基蒙脱石载药复合物(5-FU/MMT)作为对照,探究载药复合物在模拟人工胃液、人工小肠液和人工结肠液中的药物释放情况。结果表明,当CS的用量是MMT的1.0倍阳离子交换容量时,形成的有机蒙脱石的层间距增大,且对5-FU的载药量达到393 mg/g,而同等情况下,MMT的载药量为239 mg/g。体外释放试验的结果表明,5-FU/CS-MMT中5-FU的体外释放能力主要受释放介质pH值的影响,当pH值为7.4时,5-FU的累积释放率最大,在pH值为1.5时的结果最小。
2020年06期 v.39;No.285 1980-1984页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K] - 于淼;
本文采用第一性原理方法,研究了Al-S、Al-2S共掺SnO_2的能带结构、态密度以及Mulliken布局。研究结果表明,Al-S共掺时,态密度向低能区方向移动,费米面附近出现深杂质能级,起复合中心的作用,主要由S的3p态贡献;Al-2S共掺时,态密度向低能方向移动程度更高,费米能级附近形成浅施主能级,能级距离导带底更近,S的3p态贡献更大。Al-S共掺会打破SnO_2电子平衡状态,导致电荷密度重新分布。
2020年06期 v.39;No.285 1985-1988页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]