考虑表层损伤的混凝土硫酸盐侵蚀过程分析

服役过程中,混凝土表面会因为各种因素造成表层损伤。考虑了表层损伤造成的硫酸盐扩散系数差异,基于Fick第二定律和分子反应动力学,建立了考虑表层损伤影响的混凝土中硫酸盐侵蚀扩散反应方程及其有限差分求解模型,在此基础上开展了混凝土硫酸盐侵蚀过程数值模拟。研究结果表明,表层损伤对混凝土的硫酸盐侵蚀过程有明显影响,导致内部硫酸根离子浓度和膨胀性物质钙矾石生成量的增加,其影响随损伤程度及损伤区深度的增加而增加;混凝土表层损伤对内部硫酸根离子浓度分布的影响主要体现在侵蚀早期,而混凝土表层损伤对钙矾石生成量的影响体现在整个侵蚀过程。     

N,Al共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其可见光降解葛根素

采用固相反应法合成了Al掺杂TiO2(Al-TiO2)及N与Al共掺杂TiO2(N-Al-TiO2)纳米材料,采用XRD、SEM、UV-Vis DRS、XPS、Raman以及N2吸附-脱附等手段对材料进行了物相结构表征。同时考察了可见光辐照下催化剂对葛根素降解性能。N-Al-TiO2纳米材料的微观形貌为短棒形;氮以阴离子(N3-)形式取代氧进入TiO2晶格,形成N—Ti键,Al3+以同晶取代方式占据TiO2晶格中Ti的位置;其表面N、Al、Ti及O的原子百分比组成(%)分别为7.8、3.6、32.7和55.9;并对葛根素显示出很高的可见光降解活性,2 h对葛根素的降解率达92.7%。3种材料对葛根素的吸附容量与其对葛根素的可见光降解能力一致,依次为N-Al-TiO2>纯TiO2>Al-TiO。     

具有高比表面积的稻壳灰的制备及其化学活性的研究

Preparation of rice husk ash with high specific surface area and chemical reactivity of the product are reported in this paper. The amorphous rice husk ash with high specific surface area of 311 m^2.g^-1 was produced by heating acid treated rice husk at 700~C for 4 h. The isotherms of rice husk ash are similar in shape to type Ⅱ of Brunaner‘s classification with mesopores being predominant. The rice husk ash has a high chemical reactivity, especially that pretreated with acid. This chemical reactivity depends on ashing temperature and pretreatment conditions. There is an exponential relation between the specific surface area of rice husk ash and the change in the conductivity of saturated Ca(OH)2 solution with rice husk ash, from which the specific surface area can be known according to the conductivity change.     

金属掺杂二氧化钛介孔材料对葛根素的吸附行为

以葛根素为探针分子,研究了pH=4.5、初始浓度8mg/L、不同时间与温度下TiO_2及金属铝、镍、锌单掺杂TiO_2介孔材料对葛根素的吸附行为.结果表明,葛根素在该介孔材料上的吸附行为符合Freundlich等温单层吸附模型;其准一级吸附速率常数k=(0.30~0.58)×10~(-2)min~(-1),且k_(Zn-TiO_2)k_(Al-TiO_2)k_(Ni-TiO_2)k_(TiO_2).葛根素的吸附过程不仅是自发放热过程(ΔH0,ΔG0),且是分子排列有序性增加的过程(ΔS0);其ΔG值随掺杂离子半径增大而减小,吸附活化能ΔE在1.63~3.36kJ/mol之间.葛根素的平均扩散系数Dp为(1.37~2.88)×10~(-13)m~2/s.葛根素溶液中脱落的掺杂金属离子含量随吸附次数增多而减小,Ni,Al掺杂TiO_2介孔材料更适于葛根素的吸附分离.     

不同粉磨方式对不同窑型水泥性能的影响

将干法回转窑熟料和立窑熟料按不同配比,进行先混后磨和先磨后混配制,对水泥性能进行测定,结果表明,先磨后混的水泥3 d抗压强度比先混后磨的水泥的3 d抗压强度要大.对于28 d抗压强度来说,先混后磨的水泥超过先磨后混的水泥.先混后磨的水泥的泌水率较大,标准稠度用水量较小,但随着粉磨时间的延长增幅都相近.生产混合水泥的工厂在选择粉磨方式时,应尽量采用先混后磨的方法,以充分改善水泥的易磨性和水泥性能.     

Ni-TiO2介孔材料的低热固相合成及其光降解甲基橙的动力学

以十六烷基三甲基溴化铵为模板, 通过钛酸丁酯与六水氯化镍的固相反应直接合成了镍掺杂的二氧化钛（Ni-TiO₂）介孔材料. 用X射线衍射、高分辨透射电镜、N₂脱附-吸附、红外、紫外以及拉曼光谱仪等分析技术对材料进行了物相与表面织构表征; 通过电感耦合等离子发射光谱仪对材料的元素组成进行分析; 同时研究了材料对甲基橙的光降解性能. 结果表明, 所得的介孔材料是锐钛矿型, 金属镍已进入了二氧化钛骨架, 镍的含量为3.62wt%; 孔壁是由无定形的晶界与微晶组成, 并伴有结构缺陷和痕量的金属镍氧化物; 其BET比表面积为102.4m²/g, 孔半径分布中心为2.4nm. 在298K下, Ni-TiO₂介孔材料对甲基橙溶液的紫外光降解行为遵循准一级动力学反应规律,其反应速率常数比纯TiO₂粉体大二倍, 且存在明显的浓度效应.     

混凝土孔径分布模型及其应用

研究了混凝土100 nm以下的孔径分布特征及其与氯离子快速扩散测试中6 h电通量的关系.粉煤灰单掺、矿渣粉单掺及复掺粉煤灰/矿渣粉用于制备混凝土,养护龄期为7、14、28和90d,采用压汞法获取各龄期样品的孔径分布数据.将粉体颗粒尺寸分布的 Rosin Rammler Bennet(RRB)模型用于描述混凝土中100 nm以下的孔径分布,得到特征孔径X和孔径分布均匀性系数n.研究表明,在全部样品中,X的分布范围为30～70nm,最可几范围为40～50nm,孔径分布均匀性系数n的分布范围为1.1～2.1,最可几范围为1.3～1.6;在较大水胶比(0.50)时,特征孔径X呈现先增后减的趋势;特征孔径X与氯离子快速扩散测试的6 h电通量存在正相关的趋势,孔径分布均匀性系数n与6 h电通量则存在负相关趋势,综合n与X影响的n/X与6 h电通量存在非线性的负相关趋势且更为明确.     

高性能混凝土的氯离子扩散及服役寿命研究

通过快速氯离子扩散试验测试了不同矿物掺和料高性能混凝土和普通混凝土的电通量,分析计算了氯离子扩散系数和钢筋锈蚀的临界氯离子浓度;利用边界元法计算了普通混凝土和高性能混凝土的服役寿命.结果表明:基于边界元法的氯离子扩散场计算长度理论及数值分析模型能很好预测混凝土的服役寿命.三掺粉煤灰、硅灰和矿渣高性能混凝土其耐久性优于单掺粉煤灰高性能混凝土,具有最佳抗氯离子扩散能力.     

混凝土中氯离子二维扩散分析的边界元法

混凝土二维扩散分析的有限元法等常用数值法通常需要在空间域和时间域中同时采取细密的离散网格,计算量大.针对混凝土中氯离子二维扩散问题,提出了计算长度的概念及其计算表达式,首次建立了相应的边界元计算方法,确定了时间域离散的步长.通过该计算模型研究了混凝土结构的拐角等几何形状复杂位置的氯离子分布规律.由于边界元法可以将二维问题简化为一维离散问题,而且该计算模型在时间域内的离散网格非常稀疏,因此,相对于其他数值方法,该方法计算量很小,算例分析验证了该方法具有很高的计算精度和计算效率.同时,对角点等位置的氯离子浓度的计算结果表明,二维方法能够更准确地反映氯离子在混凝土结构中的扩散和积聚规律.     

进水策略对垂直潜流人工湿地脱氮的影响

本文通过正交实验考察进水次数、进水持续时间和进水量对垂直潜流人工湿地脱氮的影响,以及研究污水在模型单元内的滞留情况与TN去除的关系.正交实验表明,进水次数、进水持续时间和进水量对垂直潜流人工湿地脱氮有较大影响,影响的主次因素分别为:进水次数>进水量>进水持续时间.正交实验数据表明:①在进水COD为260mg/L,TN为27.9mg/L的情况下,各模型单元出水中均未出现NO3--N或NO2--N的累积;②运行工况对于垂直潜流人工湿地脱氮非常重要.污水在模型单元内的滞留量与TN去除关系实验表明,进水间膈时间过长对TN的去除不利;间歇操作运行中,初始出水TN去除效果较差,随后提高,并趋于稳定.