硅粉水泥石小角度X射线散射实验研究（Ⅰ）—微孔各向异性

根据X射线小角度散射（SAXS）理论,对描述硅粉水泥石中微孔各向异性程度的特征参数-孔形状因子进行了实验研究,研究表明,所测定的硅粉水泥石中,微孔的形状大多数与球形较为接近;硅粉含量、水灰比对孔形状因子有较大影响;孔形状因子与水泥石强度之间存在着较显著的相关性。     

硅粉水泥石小角度X射线散射实验研究（Ⅱ）——微孔界面过渡层厚度

采用X射线小角散射(SAXS)技术,测定了硅粉水泥石中微孔孔界面电子密度过渡层厚度,并对过渡层厚度产生的原因进行了探讨.研究表明硅粉水泥石中微孔界面不具有分明的边界,而具有约2×10-9m厚度的电子密度缓变的过渡层;当水灰比较大时,水灰比和硅粉含量对过渡层厚度有较大的影响;水泥石的抗压强度与过渡层厚度存在较显著的相关性.     

硅粉水泥石中微孔孔径分布及其对强度的影响

采用X射线小角度散射(SAXS)技术，对硅粉水泥石中微孔孔径分布(孔半径小于50nm)进行了实验研究，并讨论了孔径分布对强度的影响．研究表明：所测硅粉水泥石的孔径均呈多峰分布，其平均孔半径约在4．5～9．0nm，最可几孔半径约在4．0～6．5nm；硅粉含量、水灰比对孔径分布有显著影响，随着硅粉含量的增加以及水灰比的减小，孔径分布向小孔方向移动；孔径分布与抗压强度有较好的相关性，而孔径分布(孔半径小于50nm)与抗折强度之间不存在明显的相关性．     

硅灰水泥浆体中微孔表面分维及对浆体的影响

采用Ｘ射线小角散射技术对硅灰水泥石中微孔孔表面的分形结构进行了实验研究，并测定其分形维数，同时分析探讨了孔表面分维对孔比表面积、硬化水泥浆体强度等的影响．研究表明，水泥石中微孔孔壁是相当粗糙的，并且均具有分形结构的特点，表面分维与３较为接近；水泥浆体的抗弯、抗压强度以及孔内比表面积等均与微孔表面的分形维数存在一定的联系．     

硅粉混凝土的孔结构和力学性能——硅粉在混凝土中应用技术浅谈之三

一、硅粉混凝土的孔结构硅粉-水泥浆体的孔结构,主要包括总扎隙率、孔径大小的分布及孔的形貌等。研究表明,只要混凝土的水灰比保持不变。增加硅粉掺量,不会引起水泥石总孔隙率有太     

硅粉对混凝土性能的影响

本文通过对硅粉与水泥石中氢氧化钙反应而生成胶凝物质的二次水化作用,研究硅粉对混凝土性能的影响。生成新的胶凝物质填充了水泥石中的一部分毛细孔,使水泥石密实度提高,强度增高,而且混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性和耐久性等各项性能指标大大提高。     

偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉对水泥石微观结构和性能的影响

研究了偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉对水泥石强度和热膨胀系数的影响.并采用热重分析仪、压汞仪和扫描电镜分析了不同水泥石的水化产物、孔结构和微观形貌.结果表明：偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉的掺入可以降低水泥石的热膨胀系数,并且降低程度随着其掺量的增大而增大;掺加偏高岭土的水泥石中水化产物增多,孔隙率降低,微观结构致密,抗压强度增大,热膨胀系数减小;掺加玻璃粉的水泥石中水化产物减少,孔隙率增大,强度和热膨胀系数的降低幅度较大;掺加石灰石粉的水泥石强度和热膨胀系数的降低幅度最大.     

掺加混合材的水泥石自收缩特性研究

研究了不同种类的混合材对水泥石自收缩的影响,并试图通过复合粉煤灰或石灰石粉来降低掺加超细矿渣的水泥石自收缩;应用了交流阻抗谱技术来研究自收缩现象,研制结果表明,水泥石自收缩会随超细矿渣细度的增加而增加;掺加硅灰会增大水泥石的自收缩;石灰石和粉煤灰能够有效地降低自收缩;大量掺加石灰石粉或粉煤灰能够降低复合了超细矿渣的水泥石自收缩;水泥石的交流阻抗值与自收缩率之间有良好的对应关系,自收缩率增加,阻抗值增大。     

矿物掺合料对水泥石抗酸性侵蚀性能的影响

通过对不同配合比净浆试件浸泡在醋酸溶液后进行抗压强度、SEM等测试,研究了石灰石粉、硅粉、粉煤灰等矿物掺合料对水泥石抗酸性侵蚀性能的影响.结果表明,水胶比较低时,由于浆体结构致密,侵蚀破坏进程较慢;掺入石灰石粉后,浆体在醋酸侵蚀下的强度降低,远低于基准浆体;石灰石粉与粉煤灰及硅灰复掺时,由于发生火山灰反应,浆体的抗酸性侵蚀性能得到提高.     

碱矿渣水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能

研究了外掺10%(质量分数)石粉的普通硅酸盐水泥石和以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀(TSA)性能及硅灰和粉煤灰对水玻璃-矿渣水泥石抗TSA性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等方法分析了水泥石在(5±2)℃,5%(质量分数)MgSO4溶液中浸泡4a的腐蚀产物,并通过压汞法测试了硬化碱矿渣水泥石的孔结构.结果表明:普通硅酸盐水泥石在试验条件下发生了典型的TSA,水玻璃-矿渣水泥石仅受到轻微的石膏型硫酸盐腐蚀,未发生TSA;硅灰等质量取代10%矿渣及粉煤灰等质量取代20%,40%矿渣的试件几乎未受到硫酸盐腐蚀.水玻璃-矿渣水泥石抗TSA性能较好的原因主要是该水泥体系水化产物为低碱度水化硅酸钙,且孔结构优良.     

Reliability-based settlement analysis of embankments over soft soils reinforced with T-shaped deep cement mixing piles

This paper presents a reliability-based settlement analysis of T-shaped deep cement mixing (TDM) pile-supported embankments over soft soils. The uncertainties of the mechanical properties of the in-situ soil, pile, and embankment, and the effect of the pile shape are considered simultaneously. The analyses are performed using Monte Carlo Simulations in combination with an adaptive Kriging (using adaptive sampling algorithm). Individual and system failure probabilities, in terms of the differential and maximum settlements (serviceability limit state (SLS) requirements), are considered. The reliability results for the embankments supported by TDM piles, with various shapes, are compared and discussed together with the results for conventional deep cement mixing pile-supported embankments with equivalent pile volumes. The influences of the inherent variabilities in the material properties (mean and coefficient of variation values) on the reliability of the piled embankments, are also investigated. This study shows that large TDM piles, particularly those with a shape factor of greater than 3, can enhance the reliability of the embankment in terms of SLS requirements, and even avoid unacceptable reliability levels caused by variability in the material properties.     

握裹力对加筋水泥土墙承载性能影响的试验研究

根据对加筋水泥土梁承载特性的试验研究 ,得出加筋水泥土梁随型钢锚固程度不同可能存在两种破坏模式 :在锚固充分的情况下表现为水泥土体的剪切破坏和在锚固不足的情况下表现为型钢与水泥土间的握裹失效破坏 ;型钢与水泥土间的握裹应力随着载荷的增大而增大 ,达到握裹强度后便保持不变 ,且越靠近梁端 ,越迟达到握裹强度。当梁端握裹应力最终达到握裹强度后各点握裹应力全部达到握裹强度 ,荷载的进一步增加将使型钢与水泥土界面发生滑移甚至脱离 ,导致梁体承载能力丧失。握裹强度随着水泥土抗压强度的提高而提高 ,握裹力随型钢与水泥土间握裹面积及锚固长度的增加而增大。     

Experimental study on the fire resistance of steel columns protected with fire boards

The thickness of the fire protection material of steel columns should be determined to guarantee the load-bearing capacity of the steel columns during a fire. In Korean standards, the strength capacity of steel columns is evaluated by measuring the axial deflection or surface temperature of only one H-section of 300x300x10x15 or similar dimensions in a fire test. Once the thickness of a fire protection material is approved, it can be applied to any section, regardless of the size and shape. However, in order to properly protect a building from a severe fire, the appropriate thickness of the fire protection material should be determined with consideration of the section factor, size and shape of steel columns in accordance with building regulations. This paper describes a series of full-scale and small-scale fire tests which were conducted on H-section and Rectangular Hollow Section (RHS) steel columns protected with glass fiber reinforced gypsum (GRG) boards and cellulose fiber reinforced cement (CRC) boards. The main factors of the fire tests were the section factor, the section shape and the thickness of the fire protection materials. Simple equations to predict the thickness of a fire protection material of steel sections, accounting for the shape factor and the required fire resistance, are proposed. A comparative study on the efficiency between the newly developed columns with two types of fire boards and the conventional columns with a combination of spray and gypsum boards was also conducted, and results are reported herein.     

正交试验极差分析在脱硫石膏综合利用研究中的应用

为研究燃煤电厂脱硫石膏(CaSO₄·2H₂O)的综合利用,以硅酸盐水泥掺量(因素A)、高铝水泥掺量(因素B)、脱硫石膏掺量(因素C)为三因素,各因素选取三水平进行L₉(3⁴)正交试验,以粉煤灰作为辅助调整组分,配成胶凝材料,制作40mm×40mm×160mm胶砂试件,检测试件3d、14d、28d膨胀量及强度,研究脱硫石膏掺量对水泥石的膨胀及强度影响。结果表明,脱硫石膏能不同程度对水泥石强度造成影响;脱硫石膏与高铝水泥掺量和占胶凝材料总量不宜大于20%,且脱硫石膏掺量小于高铝水泥掺量时对水泥石强度影响较小。     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆干缩率的影响

研究了聚丙烯纤维参数对水泥砂浆干缩率的影响．结果表明：三叶形聚丙烯纤维的掺加能够减小水泥砂浆的干缩率;随着三叶形聚丙烯纤维掺量的增大,水泥砂浆干缩率呈先减小而后增大的趋势,在掺量为0．20％（体积分数）时达到最低．聚丙烯纤维长度、细度、表面改性方法及截面形状等对水泥砂浆的干缩率也都有所影响．在所研究的几种聚丙烯纤维中,聚丙烯纤维长度越大、细度越小、比表面积越大,相应水泥砂浆的干缩率越小．     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响

利用圆环法测试研究了聚丙烯纤维掺量、长度、几何形状等参数对水泥砂浆在硬化阶段抗干缩开裂性能的影响．实验结果表明：三叶形聚丙烯单丝纤维的掺加能明显改善水泥砂浆在硬化阶段的抗干缩开裂性能，且其掺加的量越多，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；聚丙烯纤维横截面形状不同，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果也不同，其中横截面为三叶形的聚丙烯单丝纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果较好；掺入的三叶形聚丙烯单丝纤维长度越长，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；三叶形聚丙烯单丝纤维经表面处理后，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响有所增大．     

水泥加固砂性土微观特征试验研究

通过电动体视显微镜微观试验手段,研究了不同水泥掺量下水泥加固砂性土加载前后微观特征,并分析了水泥加固砂性土孔隙的形状系数、定向角和孔径大小等参数的变化规律,揭示了水泥砂性加固土体强度及承载机制的演化特征。结果表明:(1)水泥砂性加固土在加载前后孔径分布和孔隙形状系数在水泥掺量5%~10%范围内同时存在剪缩和剪胀;但水泥掺量高(＞10%)的加固土加载后整体宏观表现为剪胀;(2)在加载条件下,水泥加固砂性土体的颗粒或团粒会发生定向滑移或转动,并在一定程度上孔隙长轴的方向会发生改变。且孔隙定向角分布形式逐步由均匀向集中转变,孔隙分布呈现显著的定向性。     

Quantitative evaluation of microstructure characteristics of cement consolidated soil

The organic content of a soil inhibits the effectiveness of cement stabilization. The study tested the use of various admixtures with cement to assess their effect on the size of the granules created and the size of the pores, using SEM imagery and a WD-5 image processing system to determine the shape parameters of structure units and pores. The results show that different admixtures play different roles in the stabilization process. Although the samples with cement and an accelerator and cement with aluminium sulfate were effective, the most improvement was achieved with cement plus crystal calcium sulfate.     

立方排列水泥球体通风性能及参数试验研究

 由于块石层具有较好的通风换热特性,使得块石护坡和块石路基在青藏铁路建设中得到广泛的应用,并起到良好的降温效果。块石层中的空气流动规律已成为目前研究的热点问题,但块石的大小、形状和堆砌方式的随机性使得直接进行块石通风试验时,得到的结果具有很大的偶然性和不确定性。为解决这一问题,采用风洞室内模型试验对不同直径立方排列水泥球体层的渗透率及惯性阻力系数进行研究,试验选用的水泥球体直径为0.15,0.20,0.25,0.30 m,立方排列球体的孔隙率均为0.476。风洞试验结果表明：水泥球体层内部压力梯度与渗流速度之间存在良好的二次非线性关系;随着球体直径的增大,渗透率随之增大,而惯性阻力系数随之减小。     

对预拌混凝土使用水泥的思考

从预拌混凝土角度出发,论述了目前水泥生产与水泥应用-预拌混凝土之间存在的问题,并通过大量的工程实例和试验数据,分析了影响预拌混凝土水泥对外加剂适应性的主要因素,同时指出:水泥生产厂家应向混凝土搅拌站提供与预拌混凝土工艺相匹配和适应的水泥;从预拌混凝土对所用水泥的性能要求出发,提出了水泥的匀质性和稳定性是第一位的;对于混凝土外加剂与水泥不相适应的问题,外加剂生产厂家与水泥生产厂家应双向互动予以解决,但水泥厂家应着眼于从水泥生产角度出发,努力解决外加剂和水泥适应性问题,其途径可从熟料矿物组成和结构的优化、合理选择粉磨细度(比面积)及优化颗粒级配和颗粒形状、在粉磨过程中合理确定石膏品种及掺量、混合材的种类及掺量、控制含碱量、降低水泥温度和适当陈化时间等来改善适应性;在预拌混凝土有特殊要求时,水泥生产厂家应能苘提供适应用户"个性"要求的水泥产品.