粗骨料品种对水泥混凝土强度性能的影响研究

通过使用6种粗骨料拌制水泥混凝土,利用抗压强度试验和方差分析,考察了粗骨料品种对水泥强度效应和灰强比的影响、粗骨料品种对水泥用量差值(最大与最小)影响的约值,以及水泥在混凝土中所发挥的强度效应,从而得出粗骨料品种对水泥在混凝土中发挥强度总效应的影响顺序,为优选材料提供数据支持。     

无机盐对砖粉泡沫混凝土性能影响的研究

砖粉泡沫混凝土作为无机不燃保温材料既可利废又能达到建筑节能的要求,具有良好的应用前景和研究价值。因其胶凝材料体系的特殊性,为保证其强度和体积稳定性,需加入起到早强和速凝作用的无机盐。通过研究Li2CO3、CaCl2、MgSO4和Na2CO3掺入对砖粉泡沫混凝土干密度、强度、含水率及吸水率的影响,试验表明:CaCl2无明显影响效果;MgSO4使干密度增大较多;Li2CO3是较CaCl2和MgSO4性能优良的无机盐;Na2CO3掺量为0.3%时砖粉泡沫混凝土的干密度为680kg/m3,抗压强度3.8 MPa,吸水率为49%,含水率为14%。     

碱源对钢表面原位生长LDH抗腐蚀膜的影响

为提升建筑用钢抗腐蚀性能,采用水热法在钢表面原位生长Co-Al-CO₃^2-层状双金属氢氧化物(LDH)防锈膜,并研究了尿素,碳酸钠,碳酸氢钠作为碱源对反应体系的影响,揭示了钢表面生长LDH膜的关键因素.同时,对不同尿素浓度下生长的LDH膜微观结构进行了对比,结合电化学法表征了LDH膜的抗腐蚀性能,分析了尿素浓度的影响规律.结果表明：尿素作为碱源时才能在钢上原位生长LDH;尿素在常温下呈中性,Al³⁺水解形成无定形氢氧化铝沉积在钢表面作为LDH晶核;反应温度升高后尿素会水解使溶液呈碱性,利于LDH晶核生长成膜;当尿素浓度较低时,LDH片尺寸较大,膜有较多孔洞;当尿素浓度较高时,LDH片尺寸较小但会相互挤压产生裂纹;当尿素浓度为0.375 mol/L时,LDH膜生长致密,并具有良好抗腐蚀性能.     

具有离子响应性的聚(1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐)@CaO微胶囊的表征及触发释放

采用相分离法合成了具有离子响应性的聚（1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐）（PVEIm+BF₄-）@CaO微胶囊。聚离子液体（PILs）的BF₄-与水溶液中的Cl-发生离子交换使疏水性的交联PILs壳转变为亲水性,在水中形成亲水通道。PVEIm+BF₄-@CaO微胶囊内部的CaO从通道被释放到水中形成Ca（OH）₂。PVEIm+BF₄-@CaO微胶囊加入后,NaCl水溶液中Cl-的浓度由8.3 mmolL-1降低至5.8 mmolL-1,pH值由7.00增加至11.83。提高反应物中的离子液体（ILs）的加入量、苯乙烯（St）∶二乙烯基苯（DVB）的质量比或水溶液中Cl-的浓度均可提高PVEIm+BF₄-@CaO微胶囊中CaO的释放速率。不同含量单体组成的微胶囊或被不同浓度Cl-触发的微胶囊内的CaO均可被全部释放至NaCl溶液中。溶液中的最大Ca2+浓度基本一致,约为3.4 mmolL-1。SO₄2-也可触发微胶囊的释放。结果表明,PVEIm+BF₄-@CaO微胶囊对Cl-和SO₄2-具有良好的响应性。加入PVEIm+BF₄-@CaO微胶囊后,NaCl水溶液中Cl-/OH-的浓度比显著降低,有利于提高钢筋的抗Cl-腐蚀能力。      

碳化处理对再生微粉吸附Pb2+行为与机理的影响

随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF对Pb²⁺具有良好的吸附效果,24 h后可达到93.1%(质量分数,下同)的去除率;CRCF对Pb²⁺的吸附稳定性较高,吸附后仅有极少量的Pb²⁺浸出;吸附反应中,Pb²⁺静电吸附在CRCF表面,与CRCF发生离子交换并在表面形成碳酸盐沉淀,最终主要以碳酸盐的形式固定在CRCF中;CRCF可作为一种低成本的Pb²⁺高效吸附剂,可有效应用于含铅废水的治理,实现废物资源化再利用。     

复杂环境下混凝土结构内湿度微环境的特征及响应规律

钢筋混凝土结构在服役过程中,容易受到环境作用,特别是滨海盐雾区,环境因素复杂,对混凝土结构的微环境有较大的影响。分析了环境作用下混凝土内部湿度微环境的特征及响应规律,结果表明:混凝土在干燥与湿润过程中,距离暴露面越近,内部对外界湿度的响应越快;响应存在着明显的滞后效应,距离暴露面越远,滞后效应越明显;在干燥与湿润过程中,混凝土内部与外界环境湿度差越大,湿度变化速率越大;混凝土内外的相对湿度存在着湿度梯度,且随着湿度响应过程发展,湿度梯度减小,造成早期湿度变化速率较大,后期逐渐减小。     

CaO-Al2O3-P2O5三元体系中胶凝材料的设计、制备与水化

在CaO-Al_2O_3-P_2O_5三元体系中设计了以磷铝酸钙、铝酸钙和磷酸三钙为矿相组成的磷铝酸盐水泥熟料,并利用溶胶凝胶法、高温固相反应法制备了不同矿相含量的系列熟料,定量分析了熟料的矿相含量,测试了净浆凝结时间和抗压强度,分析了水化硬化浆体的微观结构.结果表明:磷铝酸盐水泥熟料水化凝结时间正常,磷铝酸钙含量越高,凝结时间越短;其水化硬化试件具有高强早强的特性,早期和后期强度都较高;磷铝酸盐水泥硬化浆体微观结构致密,在28d内水化产物主要为水化铝酸钙(C_2AH_8)、CaO-Al_2O_3-H_2O凝胶、CaO-Al_2O_3-P_2O_5-H_2O凝胶;磷铝酸盐水泥熟料中实际所含矿相含量与设计相符,证明熟料设计思路可行,为开发新型胶凝材料提供了新设计思路.     

煅烧黏土掺量对超高性能混凝土动态力学性能的影响EI北大核心CSCD

利用石灰石煅烧黏土水泥(LC_(3))制备了3种不同煅烧黏土掺量的超高性能混凝土(UHPC),并通过动态热机械分析、扫描电镜能谱分析、孔结构分析等测试技术评估煅烧黏土掺量对UHPC静、动态力学性能的影响。结果表明:煅烧黏土的掺入可使UHPC的损耗因子、损耗模量和储能模量最高分别提升46.7%、50.0%和102.0%;煅烧黏土掺量为35%、40%和45%时,坍落扩展度分别降低了20.5%、26.9%和29.2%;煅烧黏土掺量为35%时,抗压和抗折强度分别增加了13.78%和27.11%。综合可知,掺入30%~40%煅烧黏土制备的UHPC具有更好的静、动态力学性能和环境、经济效益。     

磷酸盐水泥砂浆作为锚固胶的性能研究

有机锚固胶与旧混凝土具有较高的黏结强度,但是两者的界面相容性较差.而且有机锚固胶不耐高温,因此不能用于高温环境下的工程加固.为了克服有机锚固胶存在的问题,对磷酸盐水泥(magnesium phosphate cement,MPC)进行改性,使其成为一种新型锚固胶.制备了工作性能适宜锚固要求的MPC砂浆,通过钢筋拔出实验研究锚固深度对磷酸盐水泥砂浆胶锚固性能的影响,根据植筋锚固施工工艺和拉拔技术要求在现场对MPC砂浆进行了植筋实验.研究表明,临界锚固深度为钢筋直径的17.5倍时,在临界锚固深度范围内,拉拔力与锚固深度为非线性函数关系;大于临界锚固深度时,拉拔力不再增长.现场实验中带肋钢筋达到屈服,体现了MPC砂浆优良的植筋锚固性能.     

钢筋混凝土通电加速锈蚀行为可视化表征

采用微米级X射线计算机断层扫描技术(XCT)对砂浆试块内钢筋的通电加速锈蚀过程进行跟踪测试,建立了一套基于XCT技术来研究钢筋通电加速锈蚀的无损测试方法,实现了钢筋锈蚀过程中钢筋和锈蚀产物的形貌变化的三维可视化表征和锈蚀损失的量化参数确定。结果表明:在空间上,通电加速锈蚀使钢筋产生沿高度方向较为均匀的锈蚀;在时间上,通电初期前2 h为钢筋的脱钝起锈阶段,锈蚀速率明显低于理论通电锈蚀速率;而后锈蚀速率接近于Faraday定律估计的理论值。