超硫酸盐水泥实际与最密集堆积的灰色关联度与抗压强度的关系

本文采用激光粒度分析仪测试超硫酸盐水泥粉体粒径,用以反映超硫酸盐水泥的粒径分布;采用机械压力法制备的超硫酸盐水泥干粉压实体,其空隙率可以宏观上反映颗粒间的物理堆积密实度;根据Dinger-Funk数学模型得出粉体最佳颗粒群分布即最紧密堆积颗粒群分布;运用灰色关联分析原理考察粉体实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布的相关性;基于以上分析建立水泥净浆抗压强度与超硫酸盐水泥堆积效应的关系.试验结果表明:超硫酸盐水泥粉体实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布的相关性越高,压实体空隙率越低,抗压强度越高.     

基于反向填充制备低碳水泥基材料

为了提高水泥利用效率,降低水泥基材料的碳排放,提出基于反向填充实现紧密堆积的设想,并将其应用于超细水泥-石灰石二元粉体体系中.采用可压缩模型计算和最小需水量法实测超细水泥-石灰石二元粉体体系的堆积密实度.结果表明:超细水泥在25％掺量时,体系堆积密实度达到最大;提高石灰石粉-超细水泥的粒径比,可使体系堆积密实度进一步提高.达到最大堆积密实度的超细水泥-石灰石胶凝体系水灰比为0.44,水固比可降低到0.11,并具有良好的流动性.硬化浆体中水泥充分水化,其90 d抗压强度可达81.5 MPa.所制备的反向填充水泥基胶凝材料具有显著的低碳特点,其单位质量胶凝材料碳排放量约为超高性能混凝土基体材料平均值的一半.     

矿渣-水泥胶凝体系颗粒群匹配与其活性的关系研究

将矿渣粉磨后,以不同的比例与一定细度的水泥混合,配成一系列的矿渣-水泥胶凝粉体。以Fuller曲线得到的粉体颗粒群分布作为矿渣-水泥胶凝粉体的最佳紧密堆积颗粒群分布。利用水泥与矿渣激光粒度检测结果来计算矿渣-水泥胶凝粉体的颗粒群分布,运用灰色关联分析方法计算矿渣-水泥胶凝粉体与最紧密颗粒群堆积颗粒群分布的关联度,同时测定不同矿渣掺量下矿渣-水泥胶凝体系的不同龄期的活性指数。结果表明:矿渣-水泥胶凝粉体的实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布关联度最高时,该胶凝体系的28d矿渣活性指数最为理想。     

颗粒级配对高掺量粉煤灰干混砂浆性能影响的研究

依据颗粒紧密堆积理论,一般采用Andreasen方程计算粉体紧密堆积用于表征粉体颗粒的级配作用.通过研究不同粒径粉煤灰对高粉煤灰掺量干混砂浆的性能影响,研究得出:颗粒太细的粉煤灰,会更加偏离原来的紧密堆积状态,不但不能充分发挥其微观填充的补强作用,反而大大降低强度.因此,使用粉煤灰与水泥复合掺配时,特别是高粉煤灰掺量,需要考虑颗粒与颗粒之间的相互补充作用,使胶凝材料的颗粒粒径分布更趋近于紧密堆积,从而提高基体材料的密实度,保持较高干混砂浆性能.     

沉淀法合成珊瑚状Nd：Y2O3超细粉体

在未添加任何表面活性剂及其它助剂的条件下,采用草酸沉淀法制备出珊瑚状的Nd：Y2O3超细粉体,并对其形成机理进行了分析。借助于TG-DTA、XRD、SEM等表征手段,研究了所得粉体的相组成和微观结构。结果表明：片状的沉淀前驱体在600℃煅烧2h直接生成珊瑚状的Nd：Y2O3超细粉体,珊瑚体表面由紧密堆积的颗粒构成,颗粒平均粒径约为130nm。随着煅烧温度的升高,粉体平均粒径逐渐变大,800℃煅烧2h所得粉体的平均粒径约为150nm。     

再生微粉有效代替水泥制备泡沫混凝土

超微气流粉碎机制备的再生微粉既有胶凝活性,又能有效控制粉体粒径分布.利用再生微粉取代部分水泥制备泡沫混凝土,创新性地将再生微粉的化学胶凝性和粉体粒径可控导致的物理增强效应结合起来实现泡沫混凝土强度的提高和成本的降低.经过优化实验确定泡沫的体积掺量为75％,超微气流粉碎机制备的再生微粉粒径分布在10～60μm之间.研究结果表明:再生微粉替代水泥有利于泡沫混凝土后期强度的提高.当再生微粉的掺入量为10％时,泡沫混凝土28 d抗压强度增强效果最优,其抗压强度达到3.09 MPa,相比纯泡沫混凝土提高了11.6％.通过进一步研究,所制备的复合泡沫混凝土强度变化原因在于:超微气流制备的再生微粉粒径主要集中在26μm左右,32μm以下的颗粒累积分布达到85％,而水泥中3～32μm颗粒含量对水泥的28 d强度起关键作用,此粒度再生微粉的掺入调节了体系的颗粒级配比,使得体系粒度分布于26μm左右的比例有所提高,优化了泡沫混凝土的骨架部分填充效果,从而提高了其抗压性能.     

水泥-粉煤灰的颗粒群匹配与其胶砂性能的关系研究

本文将某低钙灰试样经粉磨处理,以不同比例与一定细度的纯硅酸盐水泥进行匹配,制成一系列粉煤灰水泥试样。根据Dinger-Funk的数学模型可得出粉体最佳颗粒群分布(即堆积密度达最大时的分布),并通过水泥与粉煤灰激光粒度检测结果计算各粉煤灰水泥的实际颗粒群分布。运用灰色关联分析原理,考察各粉煤灰水泥试样的颗粒群分布与Dinger-Funk最紧密堆积颗粒群分布的相关性。同时,对各粉煤灰水泥进行标准稠度用水量以及胶砂强度测定。结果证明:当粉煤灰与水泥的匹配后的颗粒群分布与最紧密堆积的关联度较高时,相应的粉煤灰水泥标准稠度用水量较少,胶砂强度则较高。     

氧化镁膨胀剂对UHPC浆体早期孔结构演变的影响

氧化镁膨胀剂(MEA)是一种性能优异的外加剂，可以补偿大体积混凝土收缩。本文采用压汞法(MIP)测试了不同活性水平的MEA对超高性能混凝土(UHPC)浆体1～7 d龄期孔结构演变的影响，并借助SEM及EDS对孔结构演变机理进行了分析。结果表明：颗粒粒径较小的高活性MEA更有利于丰富UHPC的粒径分布，实现基体最紧密堆积；不同活性的MEA均会增加1 d龄期UHPC浆体的孔隙率，但3 d以后各龄期浆体的孔隙率随MEA的掺入而降低，活性越高降低越明显；高活性MEA更有利于细化UHPC浆体3～67 nm的孔径；使用孔隙率及孔结构评价UHPC自收缩应考虑不同龄期的影响；MEA活性越高，水化生成的Mg(OH)₂晶体更多，有助于减小孔隙率并优化孔径；使用内掺法会增加硅灰的相对含量，增强硅灰的种子效应和火山灰效应，降低UHPC基体的最终孔隙率。     

超高相对分子质量聚乙烯烧结微孔管中流体流动的数值模拟

介绍了多孔介质流体动力学中颗粒填充床经典模型Ergun方程。在相同压降、相同孔径条件下,借助有限元分析软件ANSYS,模拟了过滤介质颗粒以立方和六方两种最密堆积结构的水渗透速率,从而分析了超高相对分子质量聚乙烯（PE UHMW）微孔材料烧结成孔时原料粉体颗粒的堆积模式;最后将已测孔径的PE UHMW粉末烧结管的渗流速率与模拟实验进行了比较。结果表明,PE UHMW烧结微孔管中微孔主要是粉体颗粒以六方最密堆积结构形成的。     

多元胶凝粉体复合效应的研究

在水泥中掺人具有不同颗粒分布和活性的细掺合料可以获得多元胶凝粉体材料。采用标准稠度用水量法和环境扫描电镜研究了多元粉体体系的紧密堆积效应。提出用标准稠度需水量比作为确定紧密堆积效应的实验方法。用水化热和抗压强度实验研究了多元胶凝粉体材料各组分的水化进程匹配和复合胶凝效应,测定了多元胶凝粉体大体积混凝土的强度和绝热温升过程。实验结果表明：改变胶凝组分的品种、含量和细度可以调控多元胶凝粉体的绝热温升和强度发展过程。以满足配置高性能混凝土的特殊技术需求。     

Effect of superfine slag powder on cement properties

The particle size distribution (PSD) of the dense packing powder and that of actual cement powder was analyzed to explain the packing effect of superfine powder. The degrees of hydration of slag powders with specific surface area ranging from 300 to 800m²/kg were calculated to illustrate the enhancement of pozzolanic effect. As an examination of the analysis, blended cement mortars and pastes incorporating superfine slag powder were tested for strength and mercury intrusion, respectively. It was found that owing to the packing effect, the porosity and pore size distribution of the pastes were improved; because of the more complete hydration of the superfine slag section, the strength of the mortars increased and had good correlation with the hydration degree of the slag powder calculated.     

超细石粉对水泥基材料性能影响的研究

通过将超细石粉取代水泥掺入不同水泥基材料中,研究了超细石粉对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能影响规律。结果表明,超细石粉略加大了水泥标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间;在持砂浆流动度相同的条件下,超细石粉掺量在15%时对砂浆抗压强度提高幅度最大;超细石粉的掺入降低了混凝土单位用水量,提高了抗压强度值;相比于其他矿物掺合料,超细石粉对混凝土早期强度提高最为有利。     

石灰石复合超细矿物掺合料对混凝土工作性和强度影响的研究

研究了石灰石复合超细矿物掺合料对混凝土工作性和强度的影响.结果表明:在坍落度相近的情况下,混凝土的用水量随着石灰石粉掺量的增加而降低,石灰石粉可减少混凝土的用水量,降低水胶比,同时也保证了混凝土的工作性;复合矿物掺合料所选用低等级粉煤灰和石灰石粉的比例宜为2:8;当水泥用量为288kg/m3,复合矿物掺合料为192 k...     

几种超细矿粉抑制混凝土碱骨料反应的试验研究

利用ASTM C441方法检验了矿物质超细粉对混凝土碱硅酸反应ASR的抑制作用，并利用小混凝土柱法检测了其抑制碱碳酸盐反应ACR的效果。试验表明，矿渣、粉煤灰、沸石等混合材掺入混凝土中均可以抑制ASR的发生，且偏高岭土和沸石粉的效果优于粉煤灰，粉煤灰又优于矿渣。矿物质混合材对ACR膨胀也有抑制作用，但效果不明显，掺30％的粉煤灰和30％A型偏高岭土超细粉试件的28d膨胀率为0．0953％和,0.108％，掺加其它混合材的小混凝土柱膨胀率则在0．12％-0．16％之间。     

超细矿物掺合料对高强混凝土干燥收缩影响

开展了微珠、超细矿粉及硅灰三种超细矿物掺合料对高强混凝土干燥收缩变化规律的研究,采用干燥收缩模型对试验结果进行拟合,并预测其收缩终值.结果表明:微珠和超细矿粉均能减小高强混凝土干燥收缩,且随掺量增加干燥收缩减小越明显;而硅灰的加入会增大高强混凝土的干燥收缩,其掺量越高,混凝土干燥收缩程度越大.采用指数方程得到的预测曲线随着龄期的发展与实测收缩值接近,拟合优度均达到99％以上.     

悬浮态乳液聚合条件对聚氯乙烯树脂颗粒特性的影响

Suspended emulsion polymerization of vinyl chloride was carried out in a 5 L autoclave. The influence of agitation, polymerization conversion, dispersant and surfactant on the average particle size (PS) and particle size distribution (PSD), particle morphology and porosity of polyvinyl chloride (PVC) resin was investigated. It showed that the agitator had great influence on the smooth operation of polymerization, PS and PSD. The PS increased and PSD became narrow as polymerization conversion became high. The porosity decreased with the increase of conversion. A convenient choice of additives, both dispersants and non-ionic surfactants, allows one to adjust PS and PSD. The PS decreased with the addition of polyvinyl alcohol or hydroxypropyl methylcellulose dispersants,and increased with the addition of Span surfactants. The addition of dispersants or surfactants also affected the morphology and porosity of resin, and PVC resin with looser agglomeration and homogeneous distribution of primary particles was prepared.     

Efficiency of mineral admixtures in concrete: Microstructure,compressive strength and stability of hydrate phases

The use of mineral additives in concrete such as fly ash, silica fume, natural pozzolan, metakaolin and calcined clay has become widespread due to their pozzolanic reaction and environmental friendliness. The microstructure characteristics of concrete including pore structure and interfacial transition zone (ITZ) with addition of metakaolin, silica fume and slag were investigated in this study. The experimental results show that the addition of mineral admixtures results in the denser ITZ, optimized pore structure and reasonable pore size distribution especially at later curing stages. Metakaolin presents the most distinct improvement effects on microstructure of concrete. The development of the compressive strength is quantificationally related to the total porosity and average microhardness of the ITZ. Importantly, the influence of metakaolin, silica fume and slag on concrete was analyzed from thermodynamic stability of hydrate phase aspects.     

利用钢渣微细粉制备高强度混凝土的试验研究

利用粉磨至不同比表面积的转炉钢渣微细粉取代部分水泥进行了C60混凝土的早期和后期强度及坍落度试验，考察了钢渣微细粉的比表面积及掺入量、水胶比和减水剂掺入量对混凝土性能的影响，并用PoreMaster——60孔测定仪测定了硬化混凝土的孔分布。试验结果表明，钢渣微细粉的比表面积为487m^2／kg、掺入量为15％-20％时，可获得令人满意的混凝土3d和28d抗压强度；随着水胶比的增大，混凝土3d和28d抗压强度显著降低，坍落度急剧增大；减水剂掺入量对混凝土坍落度影响明显，但对混凝土强度影响不大。     

Size selectivity during dip coating of sol–gel silica-based antireflective coatings and its effect on the porosity of the coatings

The behavior of the particle size distribution (PSD) during the preparation of sol–gel silica-based antireflective coatings (ARCs) by dip coating was examined. It was found that the PSD after deposition differs dramatically from the PSD in the sol–gel suspensions, with the PSD after deposition being much narrower. A correlation between a decrease in the porosity of the ARC and an increase in the dispersity of the deposited PSD was also found. Hence, controlling the PSD during deposition has a direct effect on the resulting porosity and thus on the reflectance of an ARC. It was found that the temperature and deposition speed during dip coating, respectively, have very little effect on the deposited PSD. It was found that the PSD of the sol–gel suspension control the content of the deposited PSD, but does not change the range of sizes deposited. Finally, it was found that random-uniform particle placement results in elongated sequences of four or more particles, which supports our previous conclusion that the linear permittivity mixing rule is most appropriate for Stöber-based ARCs.