硫酸钠侵蚀下掺粉煤灰砂浆的体积膨胀规律及其机理研究

体积膨胀是水泥基材料硫酸盐侵蚀的主要劣化模式之一，一般认为体积膨胀的机理是由于外部硫酸根离子与水泥基材料内部水化铝酸钙、单硫型硫铝酸三钙、来水化的铝酸三钙和氢氧化钙等易受侵蚀化合物反应，形成膨胀性的石膏或钙矾石——侵蚀生成物所致。本文采用室温下5％硫酸钠溶液浸泡试验，研究浸泡后砂浆试件的线长度变化，探讨掺粉煤灰水泥砂浆受硫酸盐侵蚀后的体积膨胀规律；采用XRD微观分析和化学分析，揭示其侵蚀机理。试验结果表明，未掺粉煤灰的水泥砂浆在硫酸盐溶液侵蚀下，出现其线长度不断增长的现象．砂浆试件内部膨胀性产物一钙矾石和石膏形成量不断增加，且水胶比越大，其膨胀现象越严重；但掺粉煤灰的砂浆的线长度在9个月内变化很微小，粉爆欢掺量越大膨胀越小。其试件内部膨胀性产物的量很少。且渗入试件内的硫酸根离子SO4^2-的量很少是粉煤灰抑制砂浆膨胀的主要原因。     

低温-干湿循环耦合作用下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

研究了不同水胶比水泥砂浆试件在低温-干湿循环耦合作用下的抗硫酸盐侵蚀性能。采用0.36与0.5两种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及矿粉-硅灰复掺的水泥砂浆试件,检测试件标养28d后的孔结构及各试件在5±1℃的3%Na_2SO_4溶液中干湿循环后的强度、质量损失变化情况,并对砂浆低温干湿循环条件下抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在5℃低温条件下,0.36水胶比试件抗蚀性高于0.5水胶比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;复掺矿粉-硅灰对0.5水胶比水泥砂浆抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能产生不利影响,复掺矿粉-硅灰提高了0.36水胶比水泥砂浆的抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能。     

利用干湿交替法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆抗硫酸盐性能的研究

采用干湿交替的试验方法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究。对侵蚀过程中砂浆的体积膨胀率、质量变化以及强度变化进行了测试,并对侵蚀后的砂浆试件进行了微观分析。对比不同侵蚀溶液(分别为Na2SO4溶液和MgSO4溶液)中受侵蚀的砂浆试件发现在短时间浸泡、长时间烘干的循环制度下,在镁盐中受侵蚀的砂浆试件具有较低的膨胀率和质量变化率,强度下降也较小。电镜结果显示在镁盐中受侵蚀的砂浆试件形成了大量无胶凝性的物质,而在Na2SO4溶液中受侵蚀的试件表面孔隙中形成了大量膨胀性的针棒状晶体。     

高温水热养护砂浆的硫酸盐早期侵蚀特征研究

为了考察硫酸盐环境中高温水热养护砂浆的早期性能劣化特征,采用六种不同C_3A含量的水泥制备成砂浆试件(水胶比为0.45),置于60℃的高温水热环境中养护3d后浸泡于10000mg/L硫酸钠溶液中进行了210d浸泡试验。测试了不同侵蚀龄期试件的变形性能及弹性模量。结果表明,随着侵蚀龄期的延长,不同C_3A含量的高温水热养护砂浆试件呈现出先收缩后不断膨胀的规律,而试件的弹性模量则逐渐增大;砂浆试件的长度变化和侵蚀龄期间满足一元二次多项式关系。在210d的硫酸盐侵蚀浸泡条件下,经高温水热养护的高抗硫酸盐水泥砂浆不能有效提高试件的抗硫酸盐侵蚀性能。     

低温环境下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

采用0.36、0.50这2种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫盐酸水泥以及加入矿粉与纳米SiO_2的水泥砂浆试件,测试各试样在(5±1)℃的3%Na_2SO_4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数,对砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在5℃下,0.36水胶比试件的强度高于0.50水胶比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;加入矿物掺合料提高了水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,并且纳米SiO_2的掺量越高效果越明显。砂浆抗硫酸盐侵蚀性能优劣顺序为:15%矿粉+3%纳米SiO_215%矿粉+1%纳米Si O_2中抗硫做盐水泥普通硅酸盐水泥。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

提升水泥砂浆耐酸性能的防护技术研究

采用普通硅酸盐水泥、磨细矿渣和粉煤灰等原材料配制了水胶比和矿物掺合料掺量不同的4种砂浆试件,并使用环氧防护涂层对其中1种砂浆进行表面防腐涂刷。将成型的砂浆试件分别浸泡于不同pH值的硫酸溶液中。对比研究了各龄期砂浆的质量变化率和强度变化率以及不同砂浆在侵蚀试验后的表面微观形貌。结果表明,硫酸溶液对水泥砂浆有严重的腐蚀作用,在pH值较低的强酸溶液中,通过降低水胶比的方式并不能显著提升砂浆的抗酸侵蚀能力;含大掺量矿物掺合料的砂浆,其耐酸腐蚀性能有明显提升;pH≥3的中强酸和弱酸环境对水泥基材料的侵蚀作用会有明显减弱;采用环氧涂层可较大幅度提升水泥砂浆的耐酸腐蚀性。     

10℃下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水泥品种、矿物掺合料对水泥基材料在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,分别采用普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与活性掺合料X的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3%Na_2SO_4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在10℃下砂浆试样的强度普遍低于常温环境下,砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15%矿粉+3%X15%矿粉+1%X中抗硫水泥普通硅酸盐水泥。加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且活性掺合料X的含量越高效果越明显。     

水泥砂浆在低温碳硫环境下的侵蚀破坏研究

研究了不同配合比下掺石灰石粉水泥砂浆在硫酸盐溶液中浸泡1年期间的外观、强度变化。结果表明,水灰比越低,砂浆的抗TSA侵蚀性能越好;不同品种水泥的抗TSA侵蚀能力由高至低依次为：硫铝酸盐水泥〉抗硫酸盐水泥〉普通硅酸盐水泥;掺硅灰和矿渣细粉均能明显改善混凝土的抗TSA侵蚀性能,且矿渣粉掺量越大其效果越明显。     

酸和硫酸盐耦合作用下混凝土试件耐久性修复试验研究

某些工业厂房中混凝土结构受酸和硫酸盐耦合作用,加之干湿循环作用,使其耐久性问题非常突出,需进行修复加固处理。通过将分别经环氧砂浆、聚合物乳液砂浆、聚合物水泥砂浆、超高性能混凝土、表面涂层、修复砂浆+耐酸粉、修复砂浆+抗硫酸盐防腐剂修复的受损混凝土试件浸泡在不同浓度酸(p H=2,5)与硫酸盐(SO24-=5%,10%)的混合溶液中,并进行干湿循环试验。短期修复效果评估结果表明:环氧砂浆和表面涂层在各种情况均表现出优异的修复效果;强酸+硫酸盐情况下,修复效果的优劣依次为:聚合物乳液修复砂浆、超高性能混凝土、聚合物水泥修复砂浆,掺加耐酸粉可提高修复性能,掺加抗硫酸盐防腐剂无明显效果;弱酸+硫酸盐情况下,超高性能混凝土修复效果最佳。     

高掺量粉煤灰矿渣水泥水化进程及水化热的研究

掺加适当比例的自制复合活性激发剂，配制了高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料，运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）等手段研究了胶凝材料不同龄期的水化物相，测量了水化物早期水化热，结果表明，高掺量粉煤灰矿渣水泥具有较好的胶凝性，早期水化放热较低。     

抗硫酸盐侵蚀高性能混凝土的研究

系统的阐述了硫酸盐的侵蚀机理,结合北同蒲增建四线工程,进行胶凝材料、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的快速试验,并验证其耐久性,以生产出抗硫酸盐侵蚀的高性能混凝土,从而可以有效的节约国家资源。     

石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系混凝土性能的影响

在不同胶凝体系的混凝土中,掺入适量的石灰石粉替代粉煤灰、矿粉和水泥,研究了石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系下混凝土工作性和强度的影响。试验结果表明,在不同胶凝体系中,均可用占胶凝材料总量10%的石灰石粉取代掺合料或水泥,取代粉煤灰时则可以完全替代。     

京沪高速铁路箱梁混凝土配合比设计方法探讨

采用四因子三水平正交设计方法,对影响混凝土强度的胶凝材料用量、粉煤灰掺量、矿粉掺量和水胶比四个因子进行三水平设计,结果表明：对于10 d强度,粉煤灰的影响系数要高于水胶比和胶凝材料用量,矿粉影响系数最小;对于28 d强度,影响系数最大的是水胶比,其次是胶凝材料用量,影响系数最小的是矿粉用量,根据正交分析结果并结合实际工程需要,可设计出满足标准和施工要求的配合比。     

Computer simulation of the influence of shading on a solar photovoltaic array

ABSTRACT

Partial shading has been identified as a major simulation programme. The PVSYST simulation software has been used to evaluate the behaviour of, or cause for, reducing the energy of photovoltaic systems. In the present work the influence of shading effects on a solar photovoltaic array has been analysed, emphasising different shading quantities and changing the string length with the computer system for different shading situations. The result shows that the maximum power point of shaded string is not greatly influenced by the quantity of shade on one cell of that string ranging from 793?W at 25% shading to 780?W at 99% shading. The power generated at the maximum power point is reduced from 1846?W to 1530?W, that is, 17.1% reduction, which is a larger loss than the system comprising 4 modules in series and two strings in parallel with a loss of 9.1%.     

石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系混凝土性能的影响

在不同胶凝体系的混凝土中,掺入适量的石灰石粉替代粉煤灰、矿粉和水泥,研究了石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系下混凝土工作性和强度的影响.试验结果表明,在不同胶凝体系中,均可用占胶凝材料总量10％的石灰石粉取代掺合料或水泥,取代粉煤灰时则可以完全替代.     

混凝土结构裂缝的种类和处理

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土。由于混凝土中存在很多微裂缝,构成混凝土本身特有的特性,当混凝土收到外力作用,这些微裂缝会发展,最终形成混凝土裂缝。凝土工程中常说的裂缝。本文综合分析混凝土裂缝的种类、处理、预防措施等。     

粉煤灰作新型建筑砂浆胶凝材料的试验研究

以粉煤灰为主要原料,经机械磨细后,掺人少量水泥及复合激发剂(石灰、石膏、硫酸钠等),通过正交试验,配制出强度达到27.5级砌筑水泥要求的性能良好的新型粉煤灰砂浆粉,可作为中低强度等级建筑砂浆的胶凝材料,取代水泥与石灰.     

Effect of citric acid on aluminum hydrolytic speciation

The mechanisms of the influence of organics on Al transformation were not fully understood. This study investigated the effect of citric acid on Al speciation in partially neutralized aluminum solution. The partially neutralized solution was prepared with 20 mmol L(-1) AlCl3 without citrate (citrate/Al molar ratio of 0, control) or with citrate (citrate to Al molar ratios between 0.1 and 3.0) at pH between 3.0 and 7.0. The nature of aluminum hydrolytic products as influenced by citrate complexation was investigated by turbidity measurement, ferron kinetic color development, peak line width in 27Al nuclear magnetic resonance (NMR) deconvolution demodule quantitative methods, and the MinteqA2 chemical speciation program. Sulfate precipitates from Al solution as influenced by citrate were examined by X-ray diffraction (XRD) analysis and atomic force microscopy (AFM). The turbidity of the Al solution increased with increasing pH values. Increases in citrate/Al molar ratio from 0 to 0.1 decreased dramatically the turbidity due to citrate complexation. The 27Al NMR peak at 6 ppm of the Al solution at a citrate/Al molar ratio of 0.5 shifted to 8 and 10 ppm in the solutions at citrate/Al molar ratio of 1.0 and 3.0, respectively. Comparison of 27Al NMR data and the data obtained from the MinteqA2 chemical speciation program, indicate that the Al-citrate complexes as revealed by 27Al NMR data are largely Al(citrate), AlH(citrate)+, and Al(citrate)(2)3- complexes (99-112%) in the pH range of 4.5-6.5. The non-detected Al fractions by the MinteqA2 program account for 82-99% of the non-detected Al fractions by NMR quantitation in the same pH range. The AFM of sulfate precipitates from solutions with low citrate/Al molar ratios (i.e., 0.01, pH 4.5, aged 40 days) shows that Al13 sulfate precipitates were ellipse-shaped. These ellipse-shaped precipitates were aggregated when solution pH increased from 4.5 to 7.0 (aged 40 days), indicating the fast hydrolytic rate of Al at high pH. The sulfate precipitates from solution with a high citrate/Al molar ratio (i.e., 0.05, pH 4.5, aged 40 days) also shows aggregate of particles, and XRD non-crystallized precipitates the hampering effect of citrate on Al precipitates.     

半浸泡混凝土中Na2SO4溶液传输过程

为模拟混凝土内部与盐溶液接触、外部与空气接触的半浸泡环境(如隧道衬砌混凝土所处环境),将混凝土一端与Na_2SO_4溶液接触,另一端暴露在空气中,通过改变环境相对湿度、水灰比和Na_2SO_4溶液质量分数,分析这3种因素对混凝土水分蒸发速率的影响,对混凝土内部的盐溶液传输机理是否符合灯芯效应传输原理进行验证;同时采用核磁共振(NMR)和X射线衍射(XRD)分析,从微观角度分析其中原因.结果表明:环境相对湿度越低、水灰比越大,混凝土水分蒸发速率越大;Na_2SO_4溶液质量分数越大,混凝土水分蒸发速率反而越低,说明当混凝土处于半浸泡环境下时,其中的Na_2SO_4溶液传输过程并不符合灯芯效应传输原理.NMR和XRD分析发现,在盐溶液传输过程中,混凝土孔隙内的盐溶液会发生化学反应,生成钙矾石和石膏等化学侵蚀产物,细化和堵塞孔隙,且环境相对湿度越大、盐溶液质量分数越大,化学反应程度越大,从而造成其中的水分蒸发速率降低越明显.