水性环氧树脂对铁尾矿加气混凝土力学性能及抗冻性的影响

目的研究水性环氧树脂的掺量对铁尾矿加气混凝土的吸水率、密度、抗压强度、冻融后的质量损失率和抗压强度损失率的影响.方法通过掺入不同掺量的水性环氧树脂制备铁尾矿加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析水性环氧树脂掺量对加气混凝土抗冻性能的改善作用,并利用XRD和SEM等分析方法,研究不同掺量下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.结果水性环氧树脂较为适当的掺量范围为3%~5%.当水性环氧树脂掺量大于3%时,制备试样的吸水率较为明显的降低;制备试样的密度有较大幅度的升高.当水性环氧树脂掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率开始较为明显的降低;当水性环氧树脂掺量大于3%时,试样的质量损失率和抗压强度损失率的降幅逐渐减小.结论当水性环氧树脂掺量为3%时,对加气混凝土的抗冻性开始起作用,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为3.981%和20.019%;水化产物以托勃莫来石、C-S-H(II)和复合的交联的胶凝材料相为主.     

冻融循环条件下粉煤灰对混凝土渗透性的影响

为了分析冻融循环条件下粉煤灰对混凝土渗透性的影响,试验采用粉煤灰等量替代水泥掺量的10%、20%和30%,水胶比为0.42和0.35,对不同掺量粉煤灰混凝土进行了冻融循环试验和交流电渗透性试验,并与普通混凝土进行了对比.试验结果表明,当水胶比为0.42时,随着粉煤灰含量的增加,混凝土的抗渗透性能提高,而抗冻性能降低;当水胶比为0.35时,随着粉煤灰含量的增加,混凝土的抗渗透性能提高,而抗冻性能先提高后降低,存在一个最佳值.冻融循环后,混凝土的渗透性明显增大,可以用冻融循环后混凝土渗阻损失率来表征混凝土的抗冻破坏程度.     

纳米SiO2和纳米CaCO3增强混凝土强度的试验研究

为了研究纳米SiO2、纳米CaCO3对混凝土力学性能的影响,进行了混凝土抗压强度和抗劈裂强度试验.纳米SiO2以0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,纳米CaCO3以1.0%,3.0%等量取代水泥,标准养护7,28,78,128 d后进行混凝土强度测试.结果表明:纳米SiO2以3%等量取代时可以加速混凝土中C-S-H凝胶在水化早期和二次水化反应中的形成,从而提高混凝土的抗压和劈裂强度,从经济的角度考虑纳米SiO2的最优掺量为2%;纳米CaCO3可以吸收Ca(OH)2,促进水化碳铝酸钙的生成而提高混凝土的强度,其最优掺量为3%.     

冻融环境下沙漠砂对混凝土轴心受压力学性能的影响

为研究沙漠砂对混凝土抗冻性能的影响,采用快速冻融方法,进行掺沙漠砂混凝土冻融后轴心抗压强度试验,得到不同冻融循环作用下掺沙漠砂混凝土破坏特征和应力-应变曲线,分析不同冻融循环下掺沙漠砂混凝土表面损伤特征、质量损失率、动弹性模量损失率和超声波波速损失率的变化规律.结果表明:随着冻融循环次数增加,掺沙漠砂混凝土质量损失率变化较小,动弹性模量损失率、超声波波速损失率、相对峰值应变和极限应变均增大,相对峰值应力和横向变形系数均减小,弹性模量先增大后减小;在相同冻融循环次数下,掺沙漠砂混凝土弹性模量损失率、超声波波速损失率和相对峰值应变均小于普通混凝土,相对峰值应力、横向变形系数和弹性模量比普通混凝土高.采用过镇海提出的单轴受压本构模型拟合得到应力-应变全曲线方程,分析冻融循环对应力-应变曲线控制参数的影响,可对沙漠砂混凝土结构的抗冻性能进行分析.     

纳米SiO2对水性外墙涂料耐沾污性能影响研究

采用水溶性有机硅改性剂和无皂乳液聚合法研究了纳米 Si O2 的表面改性 ,改性后纳米 Si O2 的团聚体尺寸约80 nm。改性后的纳米 Si O2 对聚丙烯酸酯水性外墙涂料涂膜的表面硬度和耐沾污性能有较大提高。此外 ,探讨了纳米Si O2 质量分数以及环境温度对耐沾污性能的影响。     

普通混凝土抗冻耐久性研究

以水灰比为0.60,0.55,0.50,0.45和0.40的普通混凝土抗冻耐久性为研究内容,用混凝土相对动弹性模量和质量损失率来表征冻融过程中性能劣化状况.通过试验得出：随着冻融循环次数的增加,相对动弹性模量基本上呈直线变化,而质量损失率在循环初期,随水灰比不同,呈不同变化趋势,后期质量都减小.     

Cl-渗透和碱集料反应作用下纳米混凝土的耐久性

海洋环境下,氯离子(Cl~-)渗透和碱集料反应是影响混凝土耐久性的重要因素.为此,在普通海工混凝土中掺加适量纳米SiO_2或纳米Al_2O_3,研究纳米混凝土在Cl~-渗透和碱集料反应共同作用下的耐久性.结果表明:Cl~-渗透和碱集料反应两种因素对混凝土耐久性的影响是相互促进的.不同掺量的纳米SiO_2或纳米Al_2O_3可以不同程度地抑制混凝土的Cl~-渗透和碱集料反应,提高混凝土在两种因素共同作用下的耐久性,纳米SiO_2和纳米Al_2O_3在混凝土中的最优掺量均为2. 0%. Cl~-总质量分数趋于平衡时,纳米SiO_2混凝土和纳米Al_2O_3混凝土的Cl~-总质量分数分别降低18. 04%和11. 60%;在第39周时,纳米SiO_2混凝土和纳米Al_2O_3混凝土的膨胀率分别降低28. 75%和16. 87%.纳米颗粒的加入能够改善混凝土的孔结构,提高混凝土的抗Cl~-渗透性,抑制Friedels盐的产生,从而减少混凝土的膨胀;此外,纳米颗粒能够促进水泥二次水化,降低过渡区Ca(OH)2晶体的富集程度,阻碍CaCl_2的络合物产生和碱集料反应所需碱环境的形成.     

纤维增强自密实轻骨料混凝土抗冻性能试验研究

将长度均为10 mm,体积掺量为0.8 kg/m3的聚丙烯纤维、体积掺量为2.0 kg/m3的剑麻纤维分别掺加到强度等级为C40的自密实轻骨料混凝土(SCLC)中进行抗冻融循环试验,测试其抗压强度损失率和质量损失率.采用线性回归的方法,研究建立了3种SCLC试块不同冻融循环条件下抗压强度线性回归预测模型.与空白样对比,250次冻融循环试验后,剑麻纤维SCLC和聚丙烯纤维SCLC的质量损失率分别降低了2.12%、2.58%,抗压强度损失率分别降低了3.10%、4.30%.试验数据表明,在不同冻融循环次数下,两种不同纤维制备的SCLC的抗冻性均得到了显著提高,其中掺加聚丙烯纤维的SCLC改善效果要优于掺加剑麻纤维的SCLC.     

不同CaO/SiO2比的粉煤灰混凝土渗透溶蚀试验研究

通过压力水对混凝土渗透液的化学成份分析 ,发现粉煤灰混凝土中胶凝材料的主要化学成分 Ca O,Si O2 它们的比值不同其溶出规律不同 ,当 Ca O/ Si O2 的摩尔比 >1时 ,渗透液中 Ca O不断溶出 ,同一压力下 Ca O的溶出随时间延长先增加后渐渐减少 ,而 Si O2 开始有少量溶出而后吸收 ,当渗透水压力升高时 ,Ca O的溶出量及 Si O2 的吸收量无明显增加趋势 ,当 Ca O/ Si O2 <1渗透液中有 Si O2 溶出 ,同一压力下 Si O2 的溶出随时间延长变小 ,随着渗透水压的升高溶出量有上升趋势。其比值小的 Si O2 溶出量大 ,Ca O的吸收量也大。比值接近于 1的混凝土渗透液中 Si O2 溶出量、Ca O吸收量均小 ,因此可以推测对于粉煤灰混凝土 ,粉煤灰加入量应考虑 Ca O/ Si O2 的比值→ 1为宜 ,此比值其Ca O或 Si O2 的溶出量最小 ,吸收量也小 ,对混凝土的水化产物数量不会有很大影响。     

掺羟丙基甲基纤维素再生混凝土抗冻性能的试验研究

再生混凝土可有效利用废弃混凝土,但其抗冻性远不如普通混凝土。羟丙基甲基纤维素(HPMC)为一种白色粉末状物体,化学性质稳定,不活跃。通过改变再生混凝土中HPMC和再生粗骨料的取代率,分别探索其不同取代率对再生混凝土质量损失率和相对动弹性模量的影响,进而得出再生混凝土的抗冻性。经试验可得:在一定范围内,HPMC对再生混凝土的抗冻性能有一定程度上的增强作用,在纤维素含量达到0. 6%时增强效果最好;然而,随着再生粗骨料含量的继续提高,再生混凝土的抗冻性能下降。     

PI/Al_2O_3/SiO_2杂化薄膜的力学及电学性能

采用原位聚合法制备掺杂无机粒子质量分数从1%~5%的PI/Si O2/Al2O3纳米杂化薄膜.通过SEM发现无机纳米Al2O3和纳米Si O2颗粒在聚酰亚胺基体中有很好的相容性和分散性,其颗粒尺寸大约在100 nm左右.采用万能试验机和宽频介电谱分析仪研究不同浓度Al2O3和Si O2的掺杂对PI薄膜的力学性能和电学性能的影响.当质量分数为3%的时候,杂化薄膜力学性能最佳,具有最大的拉伸强度(36.143MPa)和断裂伸长率(10.88%).并且在100Hz下它相比于其它含量的杂化薄膜,具有最小的介电常数(6.76)、介电损耗(0.01)和电导率(3.94×10-12S·m-1).     

陶泥对混凝土抗冻性能影响

为探讨陶泥作为辅助胶凝材料对混凝土抗冻性能的影响,采用快冻法进行混凝土抗冻试验.设计两类混凝土,即未掺引气剂和掺引气剂,每类中分别包含12组混凝土,其中,基准混凝土1组,陶泥和粉煤灰分别取代水泥10%,20%,30%,40%的混凝土各4组;陶泥和粉煤灰共同取代水泥(10%(陶泥)+20%(粉煤灰),20%(陶泥)+10%(粉煤灰),20%(陶泥)+20%(粉煤灰))的混凝土3组.试验结果表明:未掺引气剂时,以陶泥取代水泥量30%的混凝土抗冻性能最佳,其他取代量的混凝土抗冻性能与基准混凝土抗冻性能相当;取代水泥量为20%时,陶泥混凝土抗冻性能略低于粉煤灰混凝土抗冻性能,其他取代量时,陶泥混凝土抗冻性能与粉煤灰混凝土抗冻性能相当;复掺陶泥和粉煤灰的混凝土的抗冻性能与相同取代量的单掺陶泥或粉煤灰的混凝土的抗冻性能相当;掺加引气剂可以显著提高陶泥混凝土的抗冻性能.故陶泥取代水泥后,混凝土抗冻性没有降低,并且在某些取代量时有所提高.     

橡胶颗粒掺量对玻化微珠保温砂浆性能的影响研究

选取10%、20%、30%3种掺量,将0.55～2.36 mm改性橡胶颗粒掺入玻化微珠保温砂浆中,制备了20组保温砂浆试块,研究了橡胶颗粒掺量对玻化微珠保温砂浆抗冻性能和保温性能的影响.结果表明:随着橡胶颗粒掺量的增加,保温砂浆的抗压强度逐渐降低;橡胶颗粒能够改善保温砂浆的抗冻性能,橡胶颗粒掺量越高,经历相同次数的冻融循环作用后,保温砂浆的质量损失率和强度损失率越小,随着冻融循环次数的增加,保温砂浆的质量损失率和强度损失率的下降幅度越平缓,抗冻性能越好;由于橡胶颗粒在保温砂浆中引入的封闭孔隙减少了对流传热,保温砂浆的保温性能随着橡胶颗粒掺量的增加而提高.     

固相法制备Ca_2La_8Si_6O_(26):Eu红色荧光粉

采用高温固相法制备新型Ca2La8Si6O26:Eu红色荧光粉,通过使用X射线衍射、相对亮度仪以及荧光光谱仪对制备的样品进行测试。结果表明:合成的荧光粉主晶相为Ca2La8Si6O26,并且可被394nm的近紫外光和464nm的蓝光有效激发,产生红光发射,主发射峰位置位于614nm(5 D0→7F2)。通过合成制度的研究,确定Ca2(La0.7Eu0.3)8Si6O26红色发光粉的最佳煅烧合成温度为1 400℃,Ca2(La1-xEux)8Si6O26中Eu3+的最佳制备浓度x=0.3。采用4.5%(摩尔分数)Li2CO3作为助熔剂,或添加0.05的Bi 3+离子作为敏化剂,可有效提高1 400℃煅烧的Ca2La8Si6O26:Eu的发光性能。并且还通过改变基质阳离子进行改性,发现阳离子为Ca2+时,发光性能最好。     

纳米CaCO_3表面有机化处理

采用水性体系对纳米CaCO3进行表面处理。XPS、FT-IR、TGA分析表明,硅烷偶联剂KH-570能与纳米CaCO3生成Si O Ca键,从而化学健接到CaCO3粒子表面。TEM分析表明,改性后的纳米CaCO3能有效地以初始粒子结构进行分散。     

用粉煤灰制备SiO_2-Al_2O_3气凝胶的研究

以粉煤灰为原料,采用溶胶-凝胶和常压干燥法制备Si O2-Al2O3气凝胶。采用BET、XRD、IR、SEM等实验手段,对Si O2-Al2O3气凝胶性能进行测试分析。结果表明,最终的二元Si O2-Al2O3气凝胶是由纳米颗粒组成的非晶网络和Al2O3晶体共同构成的纳米多空结构,具有高的比表面积和窄的孔径分布。该法制得的气凝胶平均孔径在9 nm左右,比表面积为115～180 m2/g,热稳定性良好。     

再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究

再生混凝土的研究与应用对于保护环境具有重大意义,其耐久性则是影响生产应用的重要指标.重点研究了再生粗骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土抗冻性的影响.结果表明：再生粗骨料混凝土的质量损失率均满足5%的试验要求,且质量损失率随着再生骨料取代率的增加而下降;再生粗骨料混凝土的相对动弹模量低于天然骨料混凝土,达到了冻融循环抵抗性指标,满足抗冻性要求;掺普通矿粉的再生混凝土比掺粉煤灰的再生混凝土抗冻性好;硅灰对提高再生混凝土（掺粉煤灰）的抗冻性有明显作用.     

道路基层贫混凝土抗冻性能的研究

为研究贫混凝土的抗冻性能,通过室内试验,分析了几种贫混凝土的抗冻性能及其规律．试验表明,各种贫混凝土的抗冻性能优干二灰碎石和水泥稳定碎石;贫混凝土中掺原状湿排灰时,其抗冻性能变差,而掺优质粉煤灰贫混凝土的抗冻性能与不掺粉煤灰的接近。     

水灰比和掺合料对混凝土抗冻性能的影响

研究了水灰比、掺合料、引气剂对混凝土抗冻性能的影响。在试验中采用DR-2型全自动快速冻融机和DT-10W动弹仪来测定混凝土的抗冻性能。研究结果表明，水灰比越低，抗冻性能越好，低水灰比的高强混凝土即使不掺引气剂，抗冻性能也非常优良，对中高水灰比的混凝土，欲彻底改善其抗冻性，掺引气荆是十分必要的。掺入硅灰抗冻性能有所改善，但掺入粉煤灰使其抗冻性能有所降低。     

干湿循环作用下纳米混凝土的抗Cl-渗透性能

干湿循环和氯离子(Cl~-)渗透是影响海工混凝土耐久性的主要因素,为研究不同环境条件及掺加纳米颗粒对海工混凝土抗Cl~-渗透性能的影响,分别将不同掺量的纳米SiO_2和纳米Fe_3O_4掺入到普通混凝土中,通过干湿循环和全浸泡两种方式进行Cl~-渗透对比试验,采用化学滴定法测得混凝土内不同深度的Cl~-含量.试验结果表明:干湿循环作用加速了Cl~-向混凝土内的迁移,并使混凝土的总、自由、结合Cl~-含量及Cl~-结合能力均高于相同龄期的全浸泡试件,且随着干湿循环次数的增加两者Cl~-含量的差值越来越大;两种环境条件下,纳米混凝土的总、自由Cl~-含量均低于普通混凝土,而结合Cl~-含量和Cl~-结合能力均高于普通混凝土,两种纳米颗粒的最佳掺量都是2%,且纳米SiO_2的改善效果优于纳米Fe_3O_4.纳米颗粒的表面效应和填充效应改善了混凝土的孔结构,造成Cl~-在混凝土内迁移困难;不同掺量的纳米SiO_2和纳米Fe_3O_4可以不同程度的提高水化产物对Cl~-的化学结合和物理吸附能力,减少混凝土内的自由Cl~-含量,从而提高海工混凝土的抗Cl~-渗透性能.本文研究成果可为海工混凝土的耐久性设计提供参考.