- 朴春爱;权宗刚;唐玉娇;
现代化墙体材料的绿色循环无污染发展需求对发泡混凝土提出了更高的要求,各种微结构的优化以及改性技术得到迅速发展。本文综述了发泡混凝土孔结构方面的发展,从气泡的形成传输过程,孔结构组成,以及检测方法等角度全面系统概述了孔结构的发展,为发泡混凝土孔结构不断深入的研究提供了理论基础。
2020年09期 v.39;No.288 2699-2705页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K] - 郭瑞琦;郭增伟;施跃毅;
氯离子侵蚀是造成混凝土结构耐久性问题的罪魁祸首,当钢筋表面的氯离子浓度达到某一临界浓度时钢筋开始发生锈蚀,因此研究钢筋初始锈蚀时刻的氯离子临界浓度显得尤为重要。以钢筋初始锈蚀时刻氯离子临界浓度的表述方式、测量方法为基础,以国内外考虑不同影响因素条件下的氯离子临界浓度研究结论为载体,对当前钢筋初始锈蚀时刻的氯离子临界浓度的研究成果进行综述。总结了相关研究中的建议取值及各国国家标准中的建议取值。提出在钢筋初始锈蚀时刻锈蚀氯离子临界浓度研究领域针对临界浓度表述,影响机理,多因素耦合,数据库建立方面仍存在的问题和需要改进的方面。
2020年09期 v.39;No.288 2706-2713页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K] - 曾昊;詹培敏;李增;何智海;
较大的干燥收缩是引起混凝土开裂的主要原因之一,防治混凝土开裂是保证混凝土质量的重要举措,当前常用的主要技术措施为在优化配合比时掺入有益的矿物掺合料。本文对四种主要的水泥基材料干燥收缩理论及其适用范围进行总结,在此基础上,综述了矿物掺合料的种类、掺量、细度和掺入形式对水泥基材料干燥收缩的影响及其作用机理,指出了当前研究中存在的不足,并对未来研究方向进行了展望。
2020年09期 v.39;No.288 2714-2723页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K] - 薛伶俐;黎红兵;高云龙;李胜伟;
磷酸镁水泥具有早强、粘结强度高、体积稳定性好等优点,在混凝土结构修补加固中表现出巨大的应用潜力。为使修补加固材料与基体形成整体共同工作,其粘结性能极其重要,本文综述了原材料、环境条件和界面情况对磷酸镁水泥基材料与混凝土粘结性能的影响以及磷酸镁水泥基材料与硅酸盐水泥材料的粘结机理,并对磷酸镁水泥基材料未来的研究方向提出建议。
2020年09期 v.39;No.288 2724-2731页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K] - 伍勇华;党梓轩;祝婷;李莹;何娟;
建立了侧面滑移模型,并推导出水泥浆体剪切应力和剪切速率的计算公式。将公式应用到水泥浆体扩展度的动态变化过程,获得浆体扩展度随时间线性变化阶段的"剪切应力-剪切速率"曲线,求得不同水灰比水泥浆体的塑性粘度和屈服应力,并与旋转粘度计的测量值进行了比较。结果表明,随时间延长,水泥浆体扩展速率表现出先慢后快再变慢的特点,并存在快速变化的线性段。扩展度快速变化线性段的塑性粘度与屈服应力经比例系数修正后与旋转粘度计测定值吻合良好。由此说明,对最终扩展度在一定范围(180～320 mm)的水泥浆体,可以通过扩展度动态测量表征浆体的流变参数。
2020年09期 v.39;No.288 2732-2738+2744页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K] - 蔡新江;戴朝炜;邵永健;田石柱;
为考察再生玻璃作为辅助胶凝材料对ECC的影响,开展了一系列力学性能试验,研究其抗折与抗压强度、弯曲性能和单轴拉伸性能。结果表明:采用再生玻璃作为辅助胶凝材料可显著提高ECC的抗压强度,同时抗折强度略有降低;再生玻璃作为辅助胶凝材料或细骨料制备的ECC在弯曲荷载下可呈现出明显的多缝开裂和假应变硬化特征;通过良好的配合比设计,再生玻璃粉仅作为辅助胶凝材料制备的ECC平均极限拉伸应变接近3%,具备良好的变形能力。
2020年09期 v.39;No.288 2739-2744页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] - 张亚男;臧栋;林常;潘莉莎;徐树英;张玉苍;
制备高韧应变硬化水泥基复合材料(SHCC)通常用经表面涂油处理的聚乙烯醇(PVA)纤维。本文通过利用无表面修饰的PVA纤维及高掺粉煤灰,制得高韧SHCC。通过控制粉煤灰掺量,利用减水剂调节水胶比,实现对基体强度的控制,得到有利于制备SHCC的基体。弯曲和直接拉伸试验结果表明,由无表面修饰PVA纤维增强的水泥基复合材料呈现多缝开裂和应变硬化特征,具有优良韧度和延展性。纤维增韧作用主要体现在挠度硬化阶段,但对于强度较低的SHCC而言,挠度软化阶段中也呈现较明显的纤维增韧作用。高掺粉煤灰时,无表面修饰PVA纤维增强的SHCC所呈现出的直接拉伸极限应变达3%以上,与经表面涂油PVA纤维增强的SHCC相当。
2020年09期 v.39;No.288 2745-2753页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K] - 乔金丽;金建星;佘亮;张艳佳;
为了改善高强机制砂混凝土的工作性能并提高其抗压强度,通过比强度法以及活性效应强度贡献率,直观描述了S105级矿粉掺量变化对水泥基材料的强度贡献大小,并基于机制砂中不同石粉含量下单掺S105级矿粉和机制砂中石粉含量不变时双掺S105级矿粉与不同掺合料的试验进行分析。结果表明,S105级矿粉掺量的增加对水泥基材料的活性效应强度贡献率有着积极的促进作用。机制砂中石粉含量为6%时,C80机制砂混凝土工作性能及强度效果最佳,增加石粉含量会使混凝土工作性能变差,强度有所下降。同单掺S105级矿粉相比,双掺S105级矿粉与微珠时早期强度先增大后减小,双掺S105级矿粉与硅灰时早期强度减小,两者28 d抗压强度最大增幅分别为11.5%、14.2%,60 d抗压强度最大增幅分别为8.6%、10.7%。此外,S105级矿粉与超细矿粉双掺可能会出现混凝土强度倒缩现象。
2020年09期 v.39;No.288 2754-2761页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] - 刘勇兵;刘世杰;曹宇浩;苟湘;
基于TG-FTIR研究了在N_2气氛下水泥生料的热分解过程。根据不同升温速率下水泥生料热重试验的TG-DTG曲线得出,随着升温速率的增加,水泥生料的热分解反应发生在更高的温度区间,并且缩短了其分解所需时间。结合不同的动力学分析方法求得水泥生料在N_2气氛下热分解的活化能E=156.102 kJ·mol~(-1),指前因子A=3.91×10~6 min~(-1),确定了水泥生料热分解反应机理模型为三维相界面反应模型R3。通过FTIR分析可知,在800～863℃温度区间有大量的SO_2产生。
2020年09期 v.39;No.288 2762-2768+2776页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] - 曹金成;张翔;
孔隙介质在微米及纳米尺度的孔隙结构决定着材料在宏观尺度的物理和力学特征。构建三维孔隙结构数值模型,对于进一步研究水泥基材料的力学及渗流特性有着重要的意义。考虑到传统的基于简单单元的建模方法无法呈现出孔隙分布的随机性和孔隙形状的复杂性,本文采用偏移集理论将连续的高斯随机场阈值化为二相场,并通过多个具有不同相关长度的二相场联合完成模型构建。采用数学形态学图像分析方法分析模型的孔径分布,验证模型构建出满足试验孔径分布曲线的孔隙结构。研究表明,该方法能够使模型孔隙网络的空间形态随机化,且对孔隙率和孔径分布也有着较好的控制。
2020年09期 v.39;No.288 2769-2776页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K] - 刘凌;黄天勇;王肇嘉;刘博;
利用聚丙烯酰胺高的增粘性以及良好的水溶性,研究了其作为保水剂对水泥微观结构及砂浆宏观力学性能的影响。结果表明,掺入0.01%～0.2%聚丙烯酰胺使砂浆抗折强度下降12%～45%,抗压强度最高上升20%,最高下降33%,稠度下降38%～58%。聚丙烯酰胺显著改善了水泥的水化热,最宜掺量为0.02%,此时可降低10%的水化放热量。掺入聚丙烯酰胺影响硅酸三钙(C_3S)、铝酸三钙(C_3A)的水化程度及钙矾石(AFt)的形貌。
2020年09期 v.39;No.288 2777-2781+2788页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K] - 刘星;李小华;曾智;苏欢;李文菁;
利用钢渣生产绿色轻质混凝土材料对钢渣的资源化利用具有重要意义。为了确定钢渣、矿渣、粉煤灰掺量和碱含量对轻质混凝土材料抗压强度的影响,采用正交分析法进行了九组配比实验。研究表明,四个正交因素对钢渣加气混凝土抗压强度的影响顺序为:碱含量>钢渣掺量>矿渣掺量>粉煤灰掺量,其中碱含量与钢渣掺量的影响最为显著。此外,还通过单因素控制法研究了铝粉掺量及水料比对钢渣加气混凝土性能的影响,得出了加气混凝土干密度与抗压强度之间的关系。研究发现钢渣加气混凝土抗压强度随着干密度增加呈上升趋势,且干密度和抗压强度之间是非线性关系。最后得到了钢渣加气混凝土的最佳优化配比,其抗压强度为3.43 MPa,满足绿色轻质保温材料的抗压要求。
2020年09期 v.39;No.288 2782-2788页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] - 黄伟;葛进进;方张平;张阳阳;
利用钢纤维和膨胀剂制备补偿收缩再生混凝土,采用力学试验、SEM和变形测试等方法,对不同钢纤维体积掺量和不同再生粗骨料取代率时再生混凝土性能指标进行试验与探讨。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增长,混凝土抗压、抗折强度呈现先减小后增大再减小的劣化变化规律;再生混凝土中掺入适量钢纤维可以提高其力学性能和改善混凝土试件的破坏特征;利用膨胀剂水化反应产物的填充效应,提高骨料界面过渡区的密实度,降低再生混凝土的自收缩,钢纤维和膨胀剂两者同时掺入再生混凝土中,可以优势互补,从而提高再生混凝土强度和变形性能。
2020年09期 v.39;No.288 2789-2794页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K] - 张巍;王浩杰;
以稻壳灰作为掺合料制备了掺稻壳灰的泡沫混凝土,研究了稻壳灰含量和泡沫体积占比对泡沫混凝土干密度、湿密度、吸水率、抗压强度和导热系数的影响。结果表明,当稻壳灰含量为0%和10%时,水泥泡沫混凝土和碱激发泡沫混凝土的干密度、湿密度、7 d和28 d抗压强度、导热系数都随着泡沫体积比增大而逐渐减小,而吸水率则随着泡沫体积比增大而逐渐增加。相较于水泥泡沫混凝土,相同稻壳灰含量和泡沫体积占比的碱激发泡沫混凝土的干密度、湿密度、吸水率和导热系数都相对更小,抗压强度更大。无论稻壳灰含量为0%还是10%,水泥泡沫混凝土的导热系数都不满足规范标准要求,而碱激发泡沫混凝土的导热系数都满足规范标准要求。
2020年09期 v.39;No.288 2795-2799页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K] - 张林春;张爱莲;王倩;李珂;韩艳;高小建;杨志渊;
将粉磨之后的煤矸石掺入混凝土中制备了煤矸石泡沫混凝土,并研究了煤矸石的粉磨时间一定时煤矸石的掺量,以及煤矸石掺量固定时煤矸石的粉磨时间对掺煤矸石泡沫混凝土的体积密度、扩展度和抗压强度的影响。结果表明,水料比为0.37时,煤矸石对泡沫混凝土的体积密度无明显影响。水料比为0.27时,掺煤矸石泡沫混凝土的体积密度随煤矸石粉掺量的增加先减小后增加。泡沫混凝土的抗压强度随着材料的水料比以及煤矸石掺量的增加而降低。此外,泡沫混凝土的抗压强度随着煤矸石粉磨时间的增加而先增加后降低,粉磨时间为75 min时,其抗压强度最大。
2020年09期 v.39;No.288 2800-2806页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K] - 刘杨;何超;黄嘉亨;肖翔;黄维;周知;
将废旧轮胎橡胶集料按照一定的比例替换天然骨料添加至混凝土中,形成橡胶集料混凝土,特别是替代细骨料,不仅有利于废旧轮胎橡胶的处理,而且节约河砂等自然资源,保护环境。对不同粒径橡胶集料等体积替换细骨料时橡胶集料混凝土抗压强度进行了试验研究,其中采用单一尺寸橡胶集料5组(60目、40目、20目、1～3 mm和3～6 mm),混合粒径橡胶集料1组(60目+20目+3～6 mm按体积1∶1∶1混合),体积替换率分别为0%、20%、40%、60%和80%。结果表明,橡胶集料体积替换率和橡胶集料粒径对橡胶集料混凝土抗压强度有明显影响。橡胶集料粒径越大,橡胶集料替换细骨料时混凝土强度降低程度越小。基于此,考虑橡胶粒径参数和体积替换率对橡胶集料混凝土强度的影响,拟合得到橡胶集料混凝土抗压强度折减系数计算公式,计算结果与实验结果吻合较好。
2020年09期 v.39;No.288 2807-2814页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K] - 高帅;陈逸明;林培桐;许亮;汪峻峰;鲁刘磊;
研究了高温对碱激发超高性能混凝土(AUHPC)力学性能的影响,并利用MIP、XRD及FTIR分析了其浆体的孔结构及物相组成。结果表明:采用90℃蒸汽养护可显著提高AUHPC的早期强度,其28 d抗压、抗折强度可分别达197.0 MPa和38.7 MPa;高温处理后,其强度随温度升高而先升后降,且其使用温度不宜超过600℃。200℃时,AUHPC的浆体孔径得以细化,结构最致密,强度显著提高;高于400℃后,其浆体少害孔数量增加,结构变疏松;800℃时,浆体中发生固相反应,生成大量钙黄长石,强度大幅降低。
2020年09期 v.39;No.288 2815-2820页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K] - 赵行立;董鹏程;罗远彬;黄婷;吴敏玲;周玲珠;吕佳美;邝梦芳;郑愚;
为研究早期养护条件对粉煤灰基自密实混凝土(SCC)性能的影响规律,采用不同掺量(30%、40%、50%、65%)的粉煤灰取代等量的水泥胶凝材料制备SCC。将其放置在标准养护箱中养护24 h或在蒸养机中以60℃和90℃的温度养护24 h,之后全部取出放入自来水中养护,分析不同早期养护条件对粉煤灰基SCC力学性能的影响,探讨粉煤灰基自密实混凝土力学性能之间的关系。对不同龄期下的粉煤灰基SCC进行微观测试,包括扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)测试,通过微观形貌及能谱分析解释粉煤灰基SCC的宏观工作性能和力学性能。研究表明,粉煤灰掺量增加对SCC的早期抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量存在明显的负作用,而早期高温养护能够显著提高粉煤灰基SCC的早期力学性能。结合实际工程需求,粉煤灰基SCC运用于预制构件的生产具有可行性。
2020年09期 v.39;No.288 2821-2829+2843页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K] - 袁娇娇;林军;缪云;侯新宇;
钢筋混凝土结构在服役期内,由于材料老化、结构损伤等原因不宜继续承载时,常常采用纤维增强聚合物(FRP)来修复或者加固。纤维粘结加固混凝土技术的基础是纤维-混凝土界面的有效粘结。为了研究不同粘结长度对芳纶纤维(AFRP)-混凝土界面粘结性能的影响,本文设计制作了12个试件,进行界面性能力学试验。分析纤维片材表面应变情况,得到粘结长度对AFRP-混凝土界面剥离承载力、界面局部粘结剪应力的影响,并得出AFRP-混凝土界面有效粘结长度范围。试验结果表明,当纤维布与混凝土界面的粘结长度小于纤维布与混凝土界面的有效粘结长度时,AFRP-混凝土界面剥离承载力会随着AFRP纤维布粘结长度的增长而增大。不同粘结长度下AFRP-混凝土界面的表面应变情况、界面局部粘结剪应力情况相似。通过试验数据的回归分析,得到AFRP-混凝土界面剥离承载力修正模型和有效粘结长度修正模型。
2020年09期 v.39;No.288 2830-2836页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K] - 刘德慧;李滢;
为研究不同煅烧温度、煤矸石掺量、粉煤灰掺量及水胶比对再生细骨料混凝土抗徐变性能的影响,采用4因素3水平的正交原理,对不同试验条件下再生细骨料混凝土进行120 d的干缩和徐变性能研究。结果表明:对于养护28 d后的试件,影响其抗压强度最大的因素是煤矸石掺量的不同;干缩变形量从基础养护起第80 d为分界线,分快速干缩和稳定干缩两阶段,同时受煅烧温度和水胶比影响较大,但适当的粉煤灰掺量和煅烧温度不仅能抑制干缩,而且能致密空隙并降低水化热;持续荷载120 d时,构件整体徐变变形增大,分为快速、慢速和稳定3个阶段,受煅烧温度和煤矸石掺量影响较大,同时徐变变形与时间存在相对较高的相关性。
2020年09期 v.39;No.288 2837-2843页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K] - 张少敏;
采用新型聚醚大单体于低温条件,在氧化还原引发剂作用下发生自由基共聚反应,制得聚羧酸系高性能减水剂,并探讨了该反应的最佳工艺及温度对该聚羧酸减水剂性能的影响。试验结果表明,其最佳反应工艺参数为:酸醚比3.8,H_2O_2用量为总反应物的0.6wt%,还原剂甲醛次硫酸氢钠(FF6)用量为总反应物的0.12wt%,巯基乙酸(TGA)用量为总反应物的0.38wt%,反应起始温度为15℃,滴加45 min。保温一定时间后,所得减水剂分散性能较其他常用大单体所合成的减水剂更优。
2020年09期 v.39;No.288 2844-2848页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
- 王晴;王新锐;游旭佳;曹海;李天如;
城市生活垃圾焚烧飞灰是城市生活垃圾经850℃以上高温焚烧后,再经极速冷凝形成的细小颗粒物。因其含有重金属和二噁英,已被国家列为危险废物,如若直接堆存或排放会对自然环境和人体产生极大的危害,因此需采用有效的办法对其进行固化和稳态化处理。本文归纳并介绍了城市生活垃圾焚烧飞灰的理化性质,飞灰基地聚合物固化体的表征分析结果、固化机理,以及影响其固化效率的因素,并对飞灰的资源化利用前景进行了展望。
2020年09期 v.39;No.288 2849-2857页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K] - 周海龙;梁玉婧;李波;安珍;
偏高岭土是优质活性掺合料,是高岭土在适当温度下脱水形成的无水硅酸铝。其在混凝土强度与耐久性提升方面发挥了积极的作用,取得了较大的研究进展,但在水泥土中应用研究方面略显不足。本文综述了偏高岭土在不良地基处理与工业废料固化处理方面的研究现状,并对偏高岭土水泥土力学性能、耐久性能、微观结构、固化机理四个方面的相关研究成果进行介绍,指出目前研究存在的问题和未来的发展方向,为推动该新型材料在水泥土中的研究和应用具有重要的指导意义。
2020年09期 v.39;No.288 2858-2863页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K] - 王宗凡;徐树英;李智伟;李家飞;徐凯;张永明;
以海南文昌高钛高岭土为原料,采用盐酸酸浸法制取铝盐,进行铝盐中杂质钛的除杂方法研究,优选出PAM除杂法,并采用均匀设计试验法进行PAM除杂的工艺优化研究。结果表明:通过对絮凝体系加热时间、温度、pH值、PAM加入量进行均匀设计试验并对其实验数模进行建立与优化,可使铝盐中钛杂质的除去率达到98.895%;采用该优化工艺所制备的低钛高纯球形α-Al_2O_3,其Ti元素含量低至0.34ppm,杂质总量低至39ppm,金属Ti杂质及总量杂质均优于AO-B级蓝宝石Al_2O_3质量要求。
2020年09期 v.39;No.288 2864-2869+2876页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] - 万惠文;符昱;杨正波;李泾娴;刘俊岩;胡章胤;肖家冬;
为了提高矿粉的激发时效,将矿粉、激发剂与水配制成膏状体,置入超声波清洗机池中,通过超声波对池中矿粉浆体强烈的振动、冲击及分散作用,使矿粉中的玻璃体结构快速溶解,大量的Ca~(2+)、SiO■、Al~(3+)进入体系中。结果表明,超声波可显著提高矿粉的激发时效。在超声时间30 min,超声功率240 W(总功率80%),超声波清洗池温度60℃的条件下,矿粉经硅酸钠激发、养护(80℃,3 h)后,抗压强度最高可达36.2 MPa,矿粉经硅酸钠与电石渣复合激发、养护(80℃,3 h)后,抗压强度可达33.2 MPa。利用超声波激发矿粉的潜在活性,并不改变其最终的水化产物类型,水化产物主要为C-S-H凝胶,但可以显著增加水化产物的数量,有利于提高矿粉的早期抗压强度。
2020年09期 v.39;No.288 2870-2876页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K] - 刘潮;水中和;高旭;马赛;
本文探讨了高炉矿渣含量和激发剂参数对碱激发煤矸石材料流动性、力学性能、干缩率、抗硫酸盐侵蚀性和微观结构的影响。结果表明,矿渣含量是影响碱激发煤矸石材料流动度、抗压强度和干缩率的主要原因,其次是激发剂参数。随着碱溶液浓度增加,其流动度和抗压强度随之提高,但高浓度的碱溶液对反应过程起到了抑制作用,使流动度和抗压强度降低。体系中矿渣含量的增加促进C-S-H凝胶生成,使得煤矸石基碱激发材料更加致密,进而提高了抗压强度和抗硫酸侵蚀能力。由于生成的C-S-H凝胶的塌陷和重组会细化孔结构,增大收缩应力,从而使干燥收缩率增大。
2020年09期 v.39;No.288 2877-2884页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K] - 王顺新;铁生年;
使用硅烷偶联剂KH-550对微硅粉进行表面改性,将改性后的微硅粉添加到液体地膜基料中,探究了硅烷改性微硅粉悬浮液体地膜在不同固含量、温度、偶联剂用量下的流变特性。实验结果表明,经硅烷偶联剂表面处理,微硅粉悬浮液体地膜流变性得到显著的提高,但悬浮液体地膜剪切变稀现象仍然存在,温度对其流变性能的影响不大。采用Casson模型拟合了悬浮体系的流变曲线,所得拟合参数与实验测定值吻合度较高,硅烷偶联剂的最佳用量在1.5wt%左右时,液体地膜体系分散稳定性最佳。最后在振幅扫描下测定悬浮体系的粘弹性,结果表明剪切应变γ增加到6%～10%时,悬浮体系表现为固体性质,γ超过6%～10%时表现为液体性质。
2020年09期 v.39;No.288 2885-2890页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K] - 冯洋;杨林;曹建新;王炳棋;陈龙;
采用磷石膏煅烧改性成的无水磷石膏(AP)、α型高强石膏(α-HH)、石英砂、外加剂等为原料制备磷石膏基自流平砂浆,分析探讨了煅烧温度、α型高强石膏掺量、胶砂比以及外加剂掺量对样品凝结时间、力学强度等性能指标的影响。结果表明:磷石膏经500℃煅烧后, 28 d抗压强度为13.6 MPa;增大α型高强石膏掺量有利于提高无水磷石膏力学强度;减小胶砂比能改善砂浆流动性能。采用42%无水磷石膏、28%α型高强石膏、30%石英砂、0.01%PE、0.2%MSF及0.1%HPMC配制的磷石膏基自流平砂浆,其性能指标满足JC/T 1023—2007《石膏基自流平砂浆》的要求。
2020年09期 v.39;No.288 2891-2897页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K] - 戴民;王越;
探讨了标准养护条件下水胶比、碱激发剂掺量、水玻璃模数对CFB脱硫灰地聚物砂浆强度的影响,进而分析了不同养护制度对CFB脱硫灰地聚物砂浆强度的影响。结果表明,标准养护条件下,随水胶比的增加强度降低,激发剂掺量32%时强度最高,水玻璃模数在1.5时可获得最大强度,标准养护的各龄期强度均大于自然养护的强度,14 d以后强度差距减少。蒸汽养护温度80℃时各龄期的强度都是最高的,超过80℃后,蒸汽养护时间超过8 h后延长养护时间对强度的增长贡献不大,提高蒸汽养护温度对早期强度的提升作用更大。80℃蒸气养护16 h后标准养护,CFB脱硫灰地聚物砂浆3 d抗压、抗折强度分别达到38.7 MPa和7.7 MPa,28 d抗压、抗折强度分别达到41.3 MPa和9.0 MPa。XRD和SEM分析结果显示,CFB脱硫灰经碱激发后,石英晶体结构被破坏,石灰和硬石膏均参与反应,形成大量胶凝状产物且穿插有较多的针棒状水化硫铝酸钙结晶。
2020年09期 v.39;No.288 2898-2904+2918页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K] - 徐开东;王继娜;李志新;李青霄;包云;杨欢;丁凌凌;王园园;姚兰;
受制于建筑物拆除方式,缺乏专业分拣装备、人工分拣成本高等综合因素影响,当前建筑垃圾处置模式主要以混合破碎再生为主,导致再生骨料性能波动较大,再生产品质量难以控制。为解决砖混建筑垃圾混合再生骨料推广应用面临的难题,本文在经济适用原则下,以市场主流工业生产线生产的混合再生骨料为研究对象,系统研究了不同级配不同比例下的砖混再生骨料的堆积密度、表观密度、吸水率和压碎值等基本性能指标。结果表明,随着砖再生骨料占比的增加,混合再生骨料的基本性能呈现出逐渐恶化的总体趋势。与国标中相应技术指标综合对比分析,尽管混合再生骨料达不到Ⅰ类再生粗骨料的要求,但随着砖再生骨料占比的变化仍能满足Ⅱ类、Ⅲ类再生粗骨料的要求。该研究实现了类似于pH试纸测试酸碱度般便捷高效评价混合再生骨料质量的预期目标,为建筑垃圾再生骨料低成本规模化应用奠定了较好的技术基础。
2020年09期 v.39;No.288 2905-2911页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K] - 王丽英;骆文进;王红梅;李鑫鑫;
为了研究风积沙改性土基坑填料力学性质和结构受盐-冻作用的影响规律,观测不同循环次数下样品的腐蚀程度并进行化学成分分析,开展无侧限压缩试验,评价其力学性能的衰变规律。最后利用压汞试验对风积沙改性土的孔隙分布进行测量。结果表明:在盐-冻耦合作用下,由于化学反应导致水泥凝胶体减少,改性土的腐蚀程度逐渐增加;无侧限抗压强度、弹性模量随盐-冻次数增加而呈衰减趋势,且速率先快后慢;无侧限抗压强度与孔隙体积呈负线性关系,水泥基风积沙改性土微结构中的孔隙变化是宏观性能衰变的内在原因。
2020年09期 v.39;No.288 2912-2918页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K] - 范海宏;吕梦琪;李斌斌;
针对污泥水分和热值的差别,以水泥窑协同处置污泥系统为对象,通过质量和能量衡算,建立了系统运行与污泥物理参数之间的关系式,分析了污泥含水率、热值和掺烧比对窑系统废气量、燃煤消耗、熟料产量的影响。研究表明:系统废气量恒定时,掺加污泥会减少熟料产量和燃煤消耗,且随着污泥含水率和掺烧比的增加,熟料减产率和燃煤减少率增大,提出了熟料减产率可接受限值为20%时的污泥掺烧条件;生料投料量恒定时,熟料增产率随着掺烧比的增大而线性增大;生料投料量或熟料产量恒定时,燃煤增加率随着污泥含水率的增大而增大,随着污泥干基掺烧比的增大而减小,确定燃煤增加率可接受限值为5%时的污泥掺烧条件;熟料量恒定时,废气量随着污泥含水率和干基掺烧比的增加而增大,并确定熟料废气量增加率可接受限值为10%时的污泥掺烧条件。
2020年09期 v.39;No.288 2919-2926页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] - 金彪;李银保;尹星;汪潇;徐卓越;张建武;李梦龙;
为实现矿井盐泥的资源化,对矿井盐泥的基本特性及制备蒸养砖进行研究。利用XRF、DSC-TG、SEM、XRD等分析测试技术对矿井盐泥的化学成分、矿物组成、颗粒形貌等基本特性进行了研究。结果表明,矿井盐泥的主要化学成分为CaO、SO_3、Na_2O、MgO,主要物相组成为CaSO_4·2H_2O、CaCO_3、NaCl。以矿井盐泥为原料,采用压制成型的方法制备蒸养砖,矿井盐泥的用量达到40wt%,制备的蒸养砖强度达到MU20等级。
2020年09期 v.39;No.288 2927-2931页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K] - 李洪达;乐红志;朱建平;刘金婵;于克福;
随着氧化铝工业的发展,赤泥的排放量及储量逐年增长,对其进行资源化利用的研究越来越迫切。而碱性、重金属毒性和放射性等环境安全性指标备受关注,甚至限制了其在诸多领域的推广应用。通过研究赤泥及其烧结制品中Cd、Cr、As、Hg、Ba、Pb等重金属元素在去离子水中的溶出含量,探究了Y-粘土掺量、烧结温度对其重金属溶出以及长期浸泡下重金属累计溶出含量的影响。结果显示,添加30%Y-粘土的赤泥样品经过1 150℃烧结,重金属溶出含量达到最低,并且其浸泡270 d后的浸取液重金属溶出含量仍然符合国家地表水质量标准中Ⅲ类水质的规定。
2020年09期 v.39;No.288 2932-2936+2943页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K] - 郑晓娟;王云飞;隋智力;
为了明确应力路径对砂岩能量演化的影响,采用RMT岩石力学试验系统开展了砂岩三轴和不同卸围压速率试验,详细分析了不同应力路径下砂岩破坏过程中吸收总能量、弹性应变能和耗散能的演化规律。结果表明,加载和卸围压应力路径下,砂岩屈服前吸收的总能量基本都以弹性应变能的形式存储,弹性应变能的增速与吸收总能量的增速保持一致,并逐渐增大。弹性应变能在单轴时经历较短的慢速增加阶段;三轴时随着围压的增大,慢速增加阶段越加显著,且在后期其增速很小;卸围压阶段弹性应变能基本保持不变。砂岩单轴耗散能出现较早表明内部损伤发展较早;三轴屈服阶段后期耗散能增速加快表明该阶段内部损伤发展加快;卸围压阶段耗散能线性增大表明内部损伤稳步发展。砂岩峰值处弹性应变能与吸收总能量的比值在单轴时最大,随着围压或初始围压的增大逐渐减小并趋于稳定;在相同围压下,卸围压应力路径下弹性应变能与总能量的比值小于三轴加载应力路径下的比值。在0.01 MPa/s卸围压速率下,弹性应变能与吸收总能量的比值受初始围压影响大,而1 MPa/s卸围压速率下,受初始围压影响小。砂岩弹性储能极限随着破坏时围压的增大按线性规律增大,加载应力路径相对卸围压应力路径能够提高砂岩的弹性储能极限。以上成果从能量演化角度分析了地下工程稳定性,具有一定的指导意义。
2020年09期 v.39;No.288 2937-2943页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K] - 李斌;杜红秀;刘晓仙;王春波;
目前山西省存在着大量的古建筑亟待修缮。通过对山西省9个地级市明清时期古建筑进行采集,共计获得32块古砖原构件,并分别测试其24 h常压吸水率、5 h沸煮吸水率、饱和系数、孔隙率等物理性能并用XRD进行成分分析。结果表明:孔隙率与5 h沸煮吸水率有着一定的相关性;晋东南和晋南古砖抗冻性及抗风化性能优于晋北和晋中古砖;古砖中主要含有石英及长石类物质,且朝代和地区对古砖的成分均有一定的影响。本研究可为山西古砖的抗风化性能、古建筑修缮工作以及仿制古砖工艺研发提供试验依据。
2020年09期 v.39;No.288 2944-2949+2963页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
- 袁媛;贾菲菲;杨丙桥;邢浩;宋少先;
二硫化钼作为一种典型的层状过渡金属硫化物(TMDs)材料,因具有较窄的能带间隙,可在光照条件下将贵金属离子原位还原成单质,从而利于贵金属的回收,然而由于天然辉钼矿大量暴露的基面催化活性低,使得还原效果较差。本文探究热处理对辉钼矿晶体结构与银离子原位还原性能的影响。研究结果表明:热处理可提高辉钼矿原位还原银离子性能,由原矿的17 mg/g提升到23 mg/g;当pH值为3.0、银离子初始浓度为50 mg/L时,热处理辉钼矿对银离子的原位还原效果最佳;银离子原位还原效果的提升可能源于热处理使得辉钼矿对可见光的吸收能力变强及活性位点变多。
2020年09期 v.39;No.288 2987-2992页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K] - 马生花;马芙莲;解玉龙;
利用低温液相沉淀法制备BiOI/ZIF-8复合光催化剂,同时研究ZIF-8复合量对催化活性和反应动力学的影响,采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等研究手段对样品进行表征。通过在可见光下降解甲基橙(MO),对其光催化性能进行评价。结果表明,BiOI/ZIF-8复合光催化剂具有较好的光催化性能,并且当复合量为3%时复合材料光催化降解性能最好,可见光照射60 min后对质量浓度为40 mg/L的MO溶液的降解率达到99.5%。
2020年09期 v.39;No.288 2993-3000页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] - 时军;王晶;史忠祥;戴丽静;
通过加入不同表面活性剂,采用水热法制备出亚锰酸钇粉体。研究了表面活性剂的类型及加入量等因素对产物YMn_2O_5的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对产物的物相及形貌进行表征。实验结果表明:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与聚乙二醇(PEG)2000对于合成均一形貌的YMn_2O_5粉体具有积极作用;十二烷基硫酸钠(SDS)虽有利于棒状结构YMn_2O_5粉体的形成,但存在较多杂相;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)则不利于YMn_2O_5粉体形成;此外,当PEG 2 000加入量为0.1 mmol时,"菊花状"YMn_2O_5粉体生长机理为溶解-结晶-分化自组装机制。
2020年09期 v.39;No.288 3001-3007页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K] - 关江哲;朱桂花;吕硕;康亚明;赵妤;
以Al-Si合金粉为相变介质,高钙及低钙粉煤灰为基体材料,采用混合烧结法制备金属/陶瓷基高温定形复合相变材料,探讨两种粉煤灰及CaO含量对材料蓄热性能的影响。结果表明,由于高钙粉煤灰中具有助熔作用的CaO含量较高,降低了烧结过程中的熔融温度,使基体中出现大量封闭孔,故高钙粉煤灰复合相变材料具有增重率小、相变潜热高、存在单质Al等特性。低钙粉煤灰中外加CaO后,其增重率降低而相变潜热明显增加。当粉煤灰中CaO总含量控制在10%～15%时,复合相变材料的蓄热性能突出。
2020年09期 v.39;No.288 3008-3013+3022页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K] - 戴勤友;
气凝胶(Aerogel)由于其多孔的内部结构而具有出色的绝热性能。新开发的纳米蒙脱土类粘土气凝胶,由于具有良好的化学可塑性,在为水泥材料的功能化应用方面存在巨大潜能。本文研究了不同体积掺量的粘土气凝胶对水泥砂浆(水灰比分别为0.5和0.6)性能和机理的影响,包括力学性能、导热性能、吸水性能、水化程度,以及气凝胶微观结构的演变。结果表明,气凝胶作为细骨料掺入到水泥材料中,随着气凝胶体积掺量的增加,砂浆的力学性能,导热系数以及抗渗性均下降,其中导热系数最低可至0.093 W/(m·K)。当气凝胶体积掺量为80%时,其抗压强度为21 MPa。由于气凝胶结构疏松多孔,在凝胶老化收缩阶段可释放水分,提高砂浆养护后期的水化程度。根据扫描电镜照片观察到粘土气凝胶特有的微观层状结构,可以有效阻挡热量的传输,极大提高水泥材料的绝热性能。
2020年09期 v.39;No.288 3014-3022页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K]