微波养护对掺矿渣超高性能混凝土力学性能的影响及机理

超高性能混凝土(UHPC)是继高强度、高性能混凝土之后新近发展起来的一类新型混凝土材料。UHPC自身具备超高强度及高耐久性等优点,使其在高层、超高层建筑、大跨度空间结构与恶劣腐蚀环境下的重大土木工程中有广阔应用前景。本工作从材料制备角度,通过矿物掺合料改变UHPC基本配合比并且采用效率更高的微波养护方式对试件进行养护。通过一系列实验,观察矿渣的使用和微波养护对UHPC力学性能的影响,并通过微观表征分析研究其影响机理。制备了10%、25%、50%、70%和90%矿渣取代基本配合比中水泥部分用量试件,采用3 d延迟微波养护制度养护,测试3 d及28 d强度,随后选取性能典型试件进行29Si NMR、27Al NMR和XRD分析。实验发现标准养护下UHPC强度随着矿渣掺入而降低,但微波养护通过加速矿渣水化反应加强了混凝土力学强度发展进程。该加强效应对早期性能发展的影响更显著,且随着矿渣掺量增加而增强。微观表征分析首先确定了微波养护对试样水化的加速作用,并促进了晶体产物和短链C-S-H的形成,达到进一步克服矿渣对UHPC强度发展的延迟作用。     

火墙环境下相变材料封装盒体的吸放热规律

采用恒温箱模拟火墙环境对肉豆蔻酸封装盒体进行加热与自然降温试验,通过埋置热电偶测试该封装盒体中不同位置处的温度,分析了不同金属和厚度封装盒体对其吸放热规律的影响.结果表明:肉豆蔻酸封装盒体在加热阶段可吸收并储存大量热量,在降温阶段具有明显的持续放热平台,可用于调节火墙采暖建筑物的室内温度,随着封装盒体厚度的增大,其储热能力和对周围空间的供热能力增强.当封装盒体厚度相同时,铝质肉豆蔻酸封装盒体的完全相变时间比铜和铁质肉豆蔻酸封装盒体的完全相变时间缩短了10%~20%.     

纳米Al2O3和MgO对超高性能混凝土耐磨性的影响及机理

目的 基于材料制备角度,使用纳米材料提高超高性能混凝土（UHPC）强度,进而提高基体耐磨性。方法 纳米Al2O3和MgO分别以不同质量分数（0.05%、0.1%、0.15%、0.2%和1%）掺入UHPC,测试不同龄期力学强度及耐磨性,选取典型试件进行29Si和27Al的NMR和XRD分析,研究其内部结构特征,为分析纳米材料对UHPC强度及耐磨性的影响机理提供理论依据。结果 掺入纳米MgO的UHPC试件强度及耐磨性皆优于空白及纳米Al2O3试样,尤其是当掺量为0.35%（Mg-2）时,7 d抗压强度和抗折强度是空白样的1.11倍,磨损量减少了10%,但不同纳米MgO对UHPC性能的影响程度略有不同。微观分析表明,纳米MgO促进水泥水化进程,生成较其他试样更多的水化产物,因此UHPC内部结构较致密。但是纳米MgO又同时促进了水滑石的形成,随着纳米MgO掺量的增多,水滑石的产量也随之增多,不利于结构致密化。结论 纳米UHPC的耐磨性与抗压强度呈正比关系。纳米MgO可促进水泥水化进程,使UHPC内部结构致密化,利于基体抗压强度和耐磨性的提高。但过量掺入导致水滑石在外部水化区域急剧形成,不利于机体性能的提高,掺入量为0.35%较为适合。     

火墙环境下有机相变材料封装盒体的导热增强

为提高火墙环境下有机相变材料宏观封装盒体的吸热效率,通过实验室恒温箱模拟火墙环境条件,研究了添加不同数量导热翅片和填充泡沫铜对有机相变材料宏观封装盒体吸放热过程的影响.结果表明:随着导热翅片数量增加,不同厚度封装盒体中相变材料的完全相变时间明显缩短,而导热翅片数量过多时会显著降低厚度较小封装盒体的有效放热时间;填充泡沫铜使宏观封装盒体中相变材料的温度分布更加均匀,同时可进一步降低厚度较大封装盒体中相变材料的完全相变时间;通过添加15个导热翅片和填充泡沫铜可使45 mm厚封装盒体中相变材料的完全相变时间缩短64.8%,此方法可有效解决火墙环境中大容量宏观封装有机相变材料盒体的吸热缓慢问题.