纳米吸波剂改性水泥基材料研究进展

水泥基吸波材料可以有效缓解电磁波辐射对人们日常生活的影响。传统吸波剂所制备的水泥基吸波材料因其有效带宽窄、吸波效率低和体积厚重等缺点,限制了其在工程中的应用。与之相比,纳米吸波剂具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和界面效应等特点,因此纳米吸波剂改性水泥基材料为电磁辐射防护提供了一个新途径。根据纳米吸波剂种类的不同,从碳纳米管水泥基吸波材料、石墨烯水泥基吸波材料和磁性纳米颗粒水泥基吸波材料3个方面总结了国内外相关研究成果,并对未来该领域的发展进行了展望。     

纳米改性水泥基材料自收缩性能研究

研究了纳米改性水泥基材料的自收缩性能,采用自制的自收缩装置,研究纳米CaCO3水泥基复合材料水化后48h内的自收缩性能,发现其自收缩随时间的变化大致可以分为三个阶段:急速变化区、缓慢变化区、平稳区。研究表明,纳米CaCO3对水泥基材料的自收缩性能有所改善,且当掺量为3%时,改善作用最为明显。     

新型水泥基功能复合材料的研究进展

随着人类社会和科学技术的发展．功能单一的传统水泥材料已不能满足日新月异的工程需要和新技术革命的挑战。现代建筑要求水泥材料不仅要承受荷载，还要有光、电、磁、声、热等功能．以适应多功能和智能建筑的要求。因此，越来越多的研究者致力于新型水泥基功能复合材料的研究．以期拓宽水泥基材料的应用范围。本文重点介绍以下几种新型水泥基功能复合材料的组成、性能及研究状况。     

纳米高岭土在水泥基材料中的应用与研究进展

纳米高岭土因其火山灰活性、晶核作用和微集料填充效应可以显著改善水泥基材料性能,已经成为目前纳米材料在水泥混凝土领域的关注热点.综述了纳米高岭土对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性的影响,介绍了其对水泥基材料性能的作用机理,分析了当前研究存在的问题,指出了纳米高岭土水泥基材料的发展趋势.     

纳米碳酸钙对水泥基材料性能影响的研究进展

纳米碳酸钙在水泥基材料中的研究和应用还处于初级阶段.综述了纳米碳酸钙对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性的影响;同时,讨论了纳米碳酸钙对水泥基材料微观结构与性能的影响机理,针对当前研究存在的问题,提出了纳米碳酸钙水泥基材料未来的发展趋势.     

纳米二氧化钛在水泥基材料中的应用与研究进展

纳米二氧化钛在水泥基材料中有着一定的研究和应用,具有很好的应用前景.综述了纳米二氧化钛对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性,特别是对光催化功能的影响,纳米二氧化钛可以有效改善水泥基材料性能,同时讨论了其影响机理,分析了当前研究存在的问题,并提出了纳米二氧化钛水泥基材料未来的发展趋势.     

纳米材料改性水泥基材料的研究应用进展

纳米材料具有粒径小、比表面积大、表面能高以及表面原子所占比例大等特点,纳米材料应用在水泥基材料中可改善其性能,因此纳米材料在水泥基材料中的应用成为当前研究的一个热点.本文综述了近几年国内外对纳米SiO2、CaCO3、TiO2、Al2O3等几种纳米材料在水泥基材料中的应用情况,结果表明:纳米材料可以有效的改善水泥砂浆混凝土的力学性能、降低孔隙率、促进其水化、提高耐久性能.并总结了纳米材料的改性机理和当前存在的一些急需解决的问题,提出了一些可行性建议.     

纳米二氧化硅改性SA P内养护水泥基材料的力学性能研究

为了研究纳米二氧化硅(NS)改性高吸水性树脂(SAP)内养护水泥基材料的力学性能,在水泥和混凝土中掺入不同掺量的SAP和NS,从宏观和微观的角度对单掺SAP、单掺NS以及复掺下的水泥胶砂强度和混凝土力学性能进行分析,结果表明:在掺量范围内,SAP对水泥胶砂抗折强度提高不大,却会降低水泥胶砂的抗压强度;NS对水泥胶砂的抗折强度和抗压强度仅略有提高;SAP会降低混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,其强度随着SAP掺量的增加而降低;NS对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度略有提高,且都随着NS掺量的增加而提高.基于NS本身固有的特性能够较好弥补SAP所带来的负面影响,混凝土抗压强度的最佳掺量为0.16％SAP和1.5％NS,而水泥的胶砂强度和混凝土的劈裂抗拉强度的最佳掺量为0.08％SAP和1.5％NS.SAP的掺入使内部结构生成大量的钙矾石穿插于水化硅酸钙凝胶之中,且NS的掺入使内部结构更加密实.     

陶瓷纤维水泥基复合材料力学性能及耐久性研究

研究了陶瓷纤维增强普通硅酸盐水泥复合材料的的力学性能及耐久性。结果表明,当在水泥砂浆中掺加长度为５ｍｍ,掺量为５％的陶瓷纤维时,其抗弯增强效果可达４０％左右,若掺加硅灰使基体颗粒粒度降低,则增强效果可提高近１００％;在７０℃湿热老化条件下,陶瓷纤维水泥砂浆的抗弯增强效果可长时间得以保持,且其抗曾民得以保持,表明陶瓷纤维在普通硅酸水泥中的耐久性优于抗碱玻纤;掺陶瓷纤维后,混凝土融性能明显提高,本工作     

Cu-BTC改性水泥基复合材料的微观结构和力学性能

以金属-有机骨架化合物(Cu-BTC)为改性剂,对水泥基复合材料进行了改性,获得了具有规整蛛网状结构的改性水泥基复合材料,并运用FT-IR、XRD、SEM、EDs等对其结构及性能进行了分析.实验结果表明:引入Cu-BTC并不会改变水化产物的构成,而Cu-BTC含有的活性—COOH能够诱导水化产物形成生长位点,水化产物后...     

Thermoelectric properties of carbon nanotube reinforced cement-based composites fabricated by compression shear

Carbon nanotubes (CNTs) with weight percent of 5.0%, 10.0% and 15.0% were added into the cement matrix to fabricate CNT reinforced cement-based composites (CNTs/CC) by mixing and dry compression shear methods. Seebeck coefficient, electrical conductivity and thermal conductivity of the as-received CNTs/CC were measured and analyzed in detail. The CNTs/CC exhibits the thermoelectric behavior of p-type semiconductor. CNTs were dispersed uniformly in cement matrix by compression shear stress, which promoted a relatively high electrical conductivity (0.818 S/cm) and Seebeck coefficient (57.98 μV/°C) of CNTs/CC. Combining with their lower thermal conductivity ranged from 0.734 to 0.947 W m^?1 K^?1, the CNTs/CC shows the highest thermoelectric figure of merit (ZT) has reached 9.33 × 10^?5, Which is benefit to the applications in large-scale energy harvesting in the buildings and pavements with low cost in the future cities.     

A fractional kinetic model for drying of cement-based porous materials

In this work, we attempt to characterize the drying phenomena of cement-based porous materials (CBPMs) using a fractional kinetic model that is represented by a function for the kinetics of complex systems and characterized by a stretched exponential and/or power-law function with two parameters: the order index n and the fractional time index α. The fractional kinetic model recovers the classic Lewis and Page drying models as well as the pseudo first-order and pseudo second-order adsorption/desorption models with appropriate n and α values and boundary conditions. The fractional kinetic and classic drying models (i.e., the Lewis, Henderson and Pabis, Page, and logarithmic models) were used to interpret the experimental drying data for cement pastes and mortars. Rearrangement of the fractional kinetic correlation generates a linear log ?log plot. The results showed that the values obtained using the fractional kinetic model and Page models were in better agreement with the experimental data than the values obtained using the other selected models. The results may also suggest that drying of CBPMs is more than a diffusion-controlled process.     

新型高性能水泥基灌浆料的配制研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硅灰和膨胀剂为胶凝材料,再以石英砂为骨料制作灌浆砂浆,通过正交试验设计出高强胶凝材料的最佳配比。最后以上述胶凝材料为基础,粗中细三种砂子为骨料,并添加高性能外加剂,通过改变水和胶凝材料以及胶凝材料和骨料的比例,得到符合标准规范的高性能水泥基灌浆料。掺入快硬水泥有快硬早强的效果;为减小灌浆材料的收缩可以掺入适量膨胀剂;掺入硅灰可以提高灌浆材料的强度。综合考虑灌浆料的流动性,竖向膨胀率以及强度和收缩性的影响,确定灌浆料胶砂比为1.2,水胶比为0.34。研究成果对今后水泥基灌浆材料的发展具有一定的参考价值。     

水泥粒径对水泥基渗透结晶型防水材料 性能的影响

从水泥基渗透结晶防水材料的基本性能出发,通过数据分析提出该种材料在预防建筑物二次渗漏防水性能方面作用在逐步减小;从水泥颗粒28天水化深度结合激光粒径分析仪数据,推算出建筑物残余有效水泥含量已经非常低,水泥基渗透结晶防水材料活性物质水化反应原材料需求不足;根据规范提出的施工方法,推断出水泥基渗透结晶防水材料在建筑物二次渗漏防水时因可参与反应的原料过少其防水性能已经失效。     

Quasi-static compressive strength of cement-based materials

Wet cementitious materials show a noticeable dependence on the rate of quasi-static loading. While dry cementitious materials are almost independent of loading rate in the quasi-static region, the mechanical strength of wet materials increases with increasing rate of loading. Therefore, the Abrams' formula for the static mechanical strength cannot provide reliable values with wet materials at higher rates and should be corrected. Some possibilities for its improvement have been discussed.     

纳米硫酸钡的改性研究

以黑灰-芒硝法制备纳米硫酸钡,考察了不同改性剂对纳米硫酸钡的结构性质影响,利用TEM、比表面积对其进行表征,发现自制复合表面改性剂对超细硫酸钡粒径及比表面积的影响很大,有利于粒径的减小及比表面积的增大,粒径随着添加量的增加先减小再增大,当添加量达到0.1%时粒径最小,比表面积最大。     

碳纳米管/水泥基复合材料导电性与力敏特性研究

为改善水泥基复合材料的导电性,通过添加一定掺量的碳纳米管,制备了碳纳米管/水泥基复合材料。采用四电极伏安法和扫描电子显微镜的测试方法研究了碳纳米管的掺量对碳纳米管/水泥基复合材料的导电性和力敏特性的影响。试验结果表明,0.05%~0.5%的碳纳米管掺量处于渗流区内,此时试件的电阻率随碳纳米管掺量的增加而降低;在循环轴压应力作用下,试件的电阻率随应力的增大而减小,随应力的减小而增大,且变化曲线呈可回复近似单调的变化规律,同时试件的电阻相对变化率以及力敏灵敏度随碳纳米管掺量的增加而增大,显示出良好的力敏特性。这表明碳纳米管/水泥基复合材料的导电性与其受载过程有着密切的关联性,从而有望用于混凝土内部应力及损伤的监测。     

表面改性玄武岩纤维滤料过滤性能研究

针对玄武岩纤维滤料表面改性后在常温及高温条件下过滤性能及表面形态开展研究。结果表明,在常温及高温条件下,滤料均呈现开始阶段过滤透气性好,阻力增加较慢,随着过滤过程的进行,滤料表面粉尘堆积,阻力增加变快的特点。相比于常温过程,过滤初始阶段由于滤料表面及浸渍纤维处理剂挥发消失,粉尘颗粒直接接触滤料表层直至纤维内部,以致滤料阻力增加速度更快,随着过滤过程的进行,阻力增加速度变慢,但过滤效率依然优秀。     

HDPE/云母复合材料的流动性能

制备了云母填充高密度聚乙烯(HDPE)复合材料(云母质量分数分别为5%,10%,15%)。在温度为463~493K和载荷为10.0~17.5kg的条件下,测定了HDPE/云母复合材料的熔体体积流动速率(MVR)和密度。结果发现,MVR随着云母质量分数的增加而呈线性减小;MVR对温度的依赖性符合Arrhenius方程;MVR随着载荷的增加而提高,两者之间关系服从幂律;熔体密度与云母质量分数呈近似线性函数关系,且随着温度的升高而减小,随着载荷的增加而提高。     

纳米氢氧化铝镁的制备及其吸附性能研究

以结晶氯化铝（AlCl3@·6H2O）、结晶氯化镁（MgCl2·6H2O）为主要原料,采用前驱体溶胶超临界流体干燥方法（SCDF）制备了纳米氢氧化铝镁超细粉俸,借助透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）仪器对纳米氢氧化铝镁超细粉体进行了表征;同时研究纳米氢氧化铝镁超细粉体对CP吸附性能。