平直型钢纤维掺量与长径比对超高性能混凝土性能的影响

为研究平直型钢纤维体积掺量及长径比对超高性能混凝土(U HPC)施工及力学性能的影响,选用四种镀铜平直型钢纤维,设计并制备了12组不同钢纤维体积掺量(0 ～4％,长径比均为65)及长径比(65、80、90、100,对应钢纤维体积掺量均为2.5％)的UHPC试件.通过扩展度、抗压强度和四点弯曲试验,得到了各组UHPC的扩展度、抗压强度、抗折强度及弯曲应力-挠度曲线;基于UHPC弯曲应力-挠度曲线,并结合CECS13:2009计算了UHPC的弯曲韧性指数.结果 表明:随着钢纤维体积掺量的增加,UHPC的扩展度呈下降趋势,UHPC抗压、抗折强度、弯曲韧性指数基本呈增加趋势,对应最佳钢纤维体积掺量分别为4％(平均值174.4 MPa)、3.5％(平均值46.18 MPa)和4％;随着钢纤维长径比的增大(钢纤维体积掺杂量2.5％不变),UHPC扩展度呈下降趋势,抗压、抗折强度平均值及弯曲韧性指数呈增加趋势;其中,抗压、抗折强度最大值分别为173.53 MPa和44.9 MPa.     

超细高活性矿物掺合料对UHPC水化和收缩性能的影响

本试验研究了超细高活性矿物掺合料(超细掺合料)与硅灰以单掺、复掺的方式制备超高性能混凝土(UHPC),分析了复掺不同掺量超细掺合料对UHPC的工作性、力学性能、水化热和收缩性能的影响。结果表明:UHPC流动性随超细掺合料掺量的增加而增加,跳桌流动度最高为275 mm;将超细掺合料与质量分数为10%的硅灰以复掺的方式制备UHPC时,随超细掺合料掺量的增加,UHPC抗折强度先增加后降低,抗压强度先增加后趋于平稳,最大抗折强度和抗压强度分别为25.9 MPa和150.0 MPa;超细掺合料与质量分数为10%的硅灰复掺制备的UHPC水化热随超细掺合料掺量增加,先增大后减小;复掺质量分数为10%的超细掺合料与质量分数为10%的硅灰制备的UHPC早期收缩量最小,比单掺质量分数为20%的硅灰制备的UHPC低50.92%。     

超高性能混凝土的制备

采用超低水胶比和高强度水泥常温养护制备超高性能混凝土,以水胶比、钢纤维的体积掺量为变化参数分析了其对超高性能混凝土抗压强度、抗折强度及拉伸性能的影响.研究结果表明:在最大密实度的情况下,混凝土的抗压强度随水胶比的增大而降低.本文钢纤维体积掺量2％,水胶比在0.12～0.22范围内,28d抗压强度随水胶比的增大先升高后降低,水胶比为0.18时,UHPC的抗压强度最大,达152.8 MPa;钢纤维体积掺量在1.7％ ～2.9％时,随掺量的增加,抗压强度、抗折强度均呈增大的趋势,在2.9％ ～3.5％时,抗压强度和抗折强度有下降的趋势,体积掺量为2.9％时,28 d抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为153.5 MPa和37.1 MPa.综合经济性、施工性能、力学性能来看,2％为钢纤维最佳体积掺量.在最佳掺量下,拉伸应力达到峰值8.94 MPa时,拉伸应变达0.012％.     

养护制度对高掺花岗岩石粉UHPC性能的影响

研究了三种养护制度条件下,高掺(22％)花岗岩石粉UHPC力学性能(3 d、28 d和180 d抗压/抗折强度)和胶凝浆体C-S-H凝胶微结构(水化程度、平均分子链长(MCL)和直链中的[SiO4](Q2))的变化规律.结果表明:同一龄期抗压/抗折强度、胶凝浆体水化程度、C-S-H凝胶MCL和Q2相对含量变化规律由高到低依次为压蒸养护、蒸汽养护和标准养护;随着养护温度和压力增加,其后期强度和胶凝材料水化程度增幅逐渐降低,且不利于后期C-S-H凝胶MCL发展.高掺花岗岩石粉的UHPC胶凝浆体中常温下的水化产物主要包括C-S-H凝胶、AFt和Ca(OH)2,随着养护温度和压力的升高,AFt和Ca(OH)2相对含量降低;至210℃2 MPa时,XRD图谱中两相消失且出现Tobermorite衍射峰,即高温高压环境促进了C-S-H凝胶向Tobermorite晶体转化.     

废旧聚苯颗粒对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能研究的影响

本文分别研究了废日聚苯颗粒(EPS)掺量对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能的影响以及改性剂苯丙乳液和粉煤灰对掺量为10％的聚苯颗粒砂浆试样的改性作用.结果表明:随聚苯颗粒掺量增加,硫铝酸盐水泥砂浆试样1d、3d的抗压强度、抗折强度均呈下降趋势,而28 d试样在聚苯颗粒掺量为3％时,抗压抗折强度均有所增加,较未加聚苯颗粒砂浆试样分别提高了14.5％和13.4％;聚苯颗粒掺量为10％的砂浆试样,经1％苯丙乳液改性的试样早期3d抗压抗折强度相对于未改性试样均有所下降,而经5％粉煤灰改性的试样早期3d、7d抗压强度相对于未改性试样有小幅提高.     

再生微粉对干混砂浆性能的影响研究

为了促进建筑垃圾的再生利用,通过再生微粉替代部分水泥制备干混砂浆,探究再生微粉细度、掺量和复掺比对砂浆稠度、抗压强度、抗折强度和显微结构的影响规律。结果表明,随着再生微粉颗粒细度的减小,砂浆稠度整体呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度均呈增加趋势,研磨40 h时,其强度达到最大值。随着再生微粉掺量的增加,砂浆稠度呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当掺量为10%(质量分数)时,抗压强度达到最大值。随着再生微粉复掺比(质量比)的增大,砂浆稠度呈下降趋势,砂浆的28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当研磨20 h的微粉与未研磨微粉复掺比为6∶4时,其抗压强度达到最大值。     

粉煤灰-矿渣基地质聚合物砂浆性能研究

运用正交试验探讨了Si/Al(A)、水玻璃模数(B)、外加剂(C)3个因素对粉煤灰-矿渣基地质聚合物砂浆扩展度、抗折强度和抗压强度性能的影响规律,最后进行了微观性能测试.结果 表明:砂浆扩展度可以达到175 mm,1d抗折强度和28 d抗折强度分别可以达到5.2 MPa和8.3 MPa,1d抗压强度和28 d抗压强度分别可以达到39.0 MPa和76.6 MPa.当Si/Al为1.49,模数为1,外加剂X添加量为3％时,砂浆扩展度、28 d抗折强度和28 d抗压强度三者性能最优,当Si/Al为1.49,模数为1.4,外加剂X添加量为1％时,砂浆1d抗折强度和1d抗压强度性能最优.     

压蒸条件下花岗岩石粉对UHPC性能的影响

研究了在压蒸条件下花岗岩石粉取代石英粉掺量对超高性能混凝土力学性能(3d、180 d抗压/抗折强度)和微观结构(水化产物、C-S-H凝胶平均分子链长)的影响,并探明两者之间的关系.XRD、SEM-EDS、29Si NMR测试结果表明:3 d、180 d胶凝浆体水化产物主要为低钙硅比、本征强度较高的tobermorite晶体.随着花岗岩石粉取代率增加,混凝土抗压/抗折强度先增加后减小,当取代率为50％时,其180 d抗压强度≥190 MPa、抗折强度≥40MPa;且随着取代率的增加,C-S-H凝胶平均分子链长降低、Al[4]/Si增加;在相同取代率时,平均分子链长为180d＞3d,Al[4]/Si为180 d＜3 d.高温和高压条件下,C-S-H凝胶平均分子链长不是混凝土性能的单一影响因素,混凝土抗压强度与C-S-H凝胶平均分子链长不直接相关.     

新型复合早强剂对混凝土(砂浆)力学性能的影响及机理分析

实验就传统早强剂进行了有机与无机组分的复合,以实现不同组分之间的叠加效应,提高早强性能,满足工程中对材料早强的性能要求.通过对传统早强剂及其复合后的早强力学性能的对比分析发现:C6 H15 O3 N、Al2(SO4)3、Li2 CO3三组分复合效果最佳,实验结果表明:复合早强剂能显著提高砂浆早期的力学性能,8 h抗折强度由0.12 MPa达到了7.9 MPa,提高了6483％;抗压强度达到了43.06 MPa,提高了256％,并采用SEM扫描电镜、XRD和DSC测试方法对其早强作用进行了机理分析.同时研究了C6 H15 O3 N+Al2(SO4)3+Li2 CO3复合早强剂对混凝土(砂浆)长期力学性能的影响,掺复合早强剂的砂浆28 d抗折强度提高了16.7％,抗压强度提高了6.9％.     

氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

碳酸钾催化碳酸丙烯酯与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯

采用半连续操作方式,对碳酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和乙醇酯交换合成碳酸二乙酯(DEC)反应进行了研究。碳酸钾对该反应有较好的催化活性,当催化剂用量为反应物质量的1.4%、乙醇与PC摩尔比为6、反应时间为5h、乙醇滴加速度为1.3mL·min-1时,PC转化率达95.2%,DEC选择性为84.9%。结合红外光谱分析结果推测了碳酸钾催化剂上PC与乙醇酯交换合成DEC的反应机理:K2CO3与乙醇反应生成CH3CH2OK和KHCO3,CH3CH2O-作为亲核试剂进攻PC羰基碳原子生成中间产物羟丙基乙基碳酸酯(HPEC),其他CH3CH2O-进一步进攻HPEC的羰基碳原子得到产物DEC,同时伴随着副产物1,2-丙二醇(PG)的生成以及KHCO3重新转化为K2CO3。     

DMC-CH3OH二元共沸物的分离进展

综述了碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物汽液平衡和分离方法的最新研究进展。在各种分离方法中，膜分离和吸附分离能耗低、效率高，是一种新型的分离方法；萃取精馏和共沸精馏具有设备简单、操作安全等优势，是分离提纯DMC-CH3OH共沸物的有效手段。     

碳酸二甲酯与碳酸二乙酯酯交换合成碳酸甲乙酯的研究

以Al2O3/SiO2为催化剂考察了碳酸二甲酯和碳酸二乙酯在液相条件下酯交换合成碳酸甲乙酯的过程.研究了活性组分负载量、催化剂用量、反应温度、反应时间等条件对酯交换反应的影响,并通过NH3-TPD和N2吸附脱附等手段对催化剂进行了表征.结果表明:以SiO2为载体,Al2O3负载量为12%的催化剂对碳酸二甲酯与碳酸二乙酯...     

碳酸二丙酯的绿色合成及其与DMC相平衡数据测定

用碳酸二甲酯(DMC)与正丙醇(n-PrOH)酯交换反应合成了碳酸二丙酯(DPC),考察了催化剂种类、物料摩尔比、催化剂用量、温度和时间等因素对反应的影响。结果表明,碳酸钾(K2CO3)具有较好的催化活性和选择性,反应最佳工艺条件为:常压,反应温度95℃,n(n-PrOH)∶n(DMC)=3∶1,w(K2CO3)=1%,反应时间5 h,DMC转化率95.9%,DPC产率73.7%。优化条件下的重复实验表明,该反应易于控制,重复性好。测定了常压下DPC和DMC的气液相平衡数据,结果表明,在常压下DPC和DMC二元物系不形成共沸物。     

碳酸二甲酯的合成及其共沸物的分离

介绍了目前国内外碳酸二甲酯的合成及碳酸二甲酯—甲醇二元共沸物的分离方法，并指出了各种方法的优缺点。甲醇气相氧化碳基化法合成碳酸二甲酯具有发展潜力，对于甲醇—碳酸二甲酯二元共沸物的分离建议使用物料自身压力加压精馏法。     

普通CaCO3与纳米CaCO3填充POE的比较

以普通碳酸钙和纳米碳酸钙填充茂金属聚烯烃弹性体（POE），研究了填充体系的力学性能随填料含量变化的规律。结果表明：普通碳酸钙的加入使POE的性能降低，而纳米碳酸钙的加入则起到增韧的作用，且加入3份时效果最好。     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯研究

选择Lewis酸催化剂、分子筛催化剂、有机钛和锡化合物催化剂和不同负载型金属氧化物催化剂用于碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的过程。试验结果表明,：MoO3/SiO2和TiO2／SiO2催化剂对该反应具有相对较好的催化活性和选择性。以MoO3／SiO2为催化剂,DMC转化率和DPC选择性分别为24.3％和37.6％;以TiO2／SiO2,为催化剂,DMC转化率和DPC选择性分别为13.7％和20.0％。在该酯交换反应中,SiO2与Al2O3和MgO相比,是一种良好的催化剂载体。     

Synthesis of Phenylethenyl Methyl Carbonate by Methoxycarbonylation of Phenylacetaldehyde with Dimethyl Carbonate

A novel and convenient route for the synthesis of phenylethenyl methyl carbonate by the methoxycarbonylation of phenylacetaldehyde with dimethyl carbonate was developed in the presence of solid base catalysts. The results showed that solid bases with moderate strength such as MgO favored the formation of phenylethenyl methyl carbonate, and the yield of phenylethenyl methyl carbonate could be linearly correlated with the amount of moderate basic sites. The function of basic catalysts was mainly ascribed to the activation of phenylacetaldehyde via the abstraction of α‐H by the base sites.     

碳酸钙生物矿化研究

文章综述了有序分子模板对碳酸钙晶体的调控研究进展.研究结果表明,通过选择合适的实验条件,可以有效调控碳酸钙晶体的晶型、形貌、尺寸,这为生物矿化机理研究提供了一些依据,同时为合成新型材料提供了方法和途径.     

氟代碳酸乙烯酯的合成

以偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,硫酰氯（SO2Cl2）为氯化剂,对碳酸乙烯酯（EC）进行氯化,合成了氯代碳酸乙烯酯 （CEC）。当反应温度为65℃,硫酰氯滴加时间72min,反应时间90min,n（EC）：n（SO2Cl2）=1:1.3,n（AIBN）：n（EC）=1:200时CEC的收率达到85.81% 。用氟化钾（KF）在溶剂中对CEC进行氟化,得到锂离子电池电解液添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）。当反应温度75℃,反应时间1.5~2h,n（CEC）：n（KF）=1:1.3, V（CEC）:V（乙腈）=1:1的条件下FEC的收率为71.86%。采用红外光谱及气质联用分析对产物进行了结构表征。