相变材料的研究进展及应用

该文就相变材料的分类及特点,相变材料在建筑节能、太阳能、农业等领域的最新研究进展展开综述。并介绍了复合相变材料的主要制备方法以及对相变材料未来研究方向的展望。     

火山灰复合水泥在大坝防渗墙混凝土中的应用

以腾冲县大河水库大坝混凝土防渗墙工程为例，详细介绍了用火山灰作混合棱的复合水泥在大坝防渗墙混凝土中的应用情况。     

碱性环境下粉煤灰活性的温度效应研究

研究了温度效应对饱和石灰水环境下低钙粉煤灰的活性率及其颗粒表面微观（SEM）形貌的影响,以及蒸养环境下温度效应对水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的3d强度及水化产物（XRD）的影响。结果表明：饱和石灰水环境下,粉煤灰活性组分（活性SiO2、Al2O3）的溶出量随温度的升高而增加,且粉煤灰活性率在60-80℃区间出现较大跃升。各温度中60℃最适合本试验条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的蒸汽养护。     

基子ANSYS的烧结多孔砖热摸拟研究

研究以德国Poroton产品为参比对象,自行优化设计三种孔型结构的多孔砖模型,并且利用通用有限元分析软件ANSYS对它们进行了稳态热模拟分析.结果表明:三种模型砖的孔洞率均大于35%.采用缩小孔间距、增加烧结多孔砖厚度和复合墙体的方法均可以显著降低传热系数,提高保温隔热效果,达到节能65%的建筑设计标准.     

混凝土耐久性破坏经时模型在HILS服役寿命预测中的应用

采用混凝土耐久性破坏经时模型(CDFTModel)对不同体系设计下的武汉长江隧道管片进行服役寿命预测。结论表明:考虑各种潜在影响因素,按实际应用过程的最保守估计,高抗渗长寿命大直径盾构管片(HILS)功能梯度层体系的使用寿命可达到150年以上。采用有限元法分别对各体系进行Cl-离子渗透浓度分布模拟,结果显示,功能梯度体系管片的抗Cl-离子渗透性能远远优于复合胶凝材料体系。     

高温烧结粉煤灰-页岩制品的性能研究

采用半干压成型法,研究了粉煤灰-页岩二元体系在不同烧结制度下的物理力学性能变化规律,结果表明:粉煤灰与页岩的配合比和烧结温度对烧结制品的性能影响显著,制品烧结收缩与其密度、吸水率及开气孔率成负相关性.在本试验条件下,粉煤灰掺量为50%、烧结温度为1000℃时制品的综合性能最佳,但烧结温度过高时易出现反致密化现象,1100℃时坯体已膨胀变形.     

高温环境下碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的研究

由碳硫硅钙石引起的硫酸盐侵蚀破坏在许多国家都有相关工程案例.铝相可以加速碳硫硅钙石的生成,并能够与钙矾石形成固溶体,但铝相的作用机理目前尚无定论.在不同温度下合成了一系列固溶体,并利用XRD,SEM-EDS及红外对固溶体进行了测试分析,结果表明:40℃温度下亦可以生成碳硫硅钙石/固溶体;20℃与40℃均能够形成碳硫硅钙石型与钙矾石型两种形态固溶体;a轴固溶体间隙随温度升高而增大,20℃环境下固溶体间隙为1.1076～1.1182nm,40℃时固溶体间隙为1.1069～1.1189nm;随温度升高碳硫硅钙石-钙矾石固溶体晶体形貌更加细长.     

超细磷渣粉对水泥性能的影响

为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.     

Ca~(2+)促进碳硫硅钙石的形成

采用Struble法合成碳硫硅钙石,研究了CaCl2,CaO以及Na2SO4,Na2CO3对碳硫硅钙石形成的影响,并用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了不同龄期的生成产物.结果表明:CaCl2和CaO均能提高碳硫硅钙石形成的速率,且CaCl2的加速效果更明显;碳硫硅钙石的形成速率随Ca2+含量的增加而增大,提高Na2SO4和Na2CO3的含量并不能显著加速碳硫硅钙石的形成;硅酸盐中的硅氧四面体向碳硫硅钙石中的硅氧八面体的转变是碳硫硅钙石形成反应的速率控制步骤,Ca2+可提高碳硫硅钙石形成过程中硅氧八面体过渡态的稳定性并促进其形成,从而提高了碳硫硅钙石的生成速率.因此,可通过降低Ca2+含量来减缓碳硫硅钙石的生成.     

水泥基材料中碳硫硅钙石形成的热力学分析

针对水泥基材料中形成碳硫硅钙石的溶液直接反应机理和硅钙矾石转变机理,建立了热力学模型;由热力学模型得出的数据表明,碳硫硅钙石在0~25℃时可通过溶液直接反应来生成;5℃下钙矾石可与C-S-H凝胶、碳酸钙、石膏和水生成硅钙矾石固溶体,但不能生成碳硫硅钙石晶体,而且硅钙矾石固溶体的生成比碳硫硅钙石通过溶液直接反应生成更为容易.由溶液直接反应生成碳硫硅钙石的焓变数据表明其反应为吸热反应,平衡常数随温度的升高而降低;低温有利于碳硫硅钙石的形成.