C-S-H凝胶的持碱机制研究

碱是混凝土发生碱-硅酸反应(ASR)的重要因素之一。K 、Na 离子在水化产物和孔溶液中的分配直接影响碱与活性集料发生ASR的潜能。许多学者研究发现,水泥的主要水化产物C-S-H凝胶对K 、Na 有很强的结合力,且随其n(Ca)/n(Si)比降低,结合能力增强。本文采用HRTEM(高分辨率透射电镜)/EDS(能量散射谱仪)、FT-IR(付立叶变换红外光谱)以及29Si MASNMR(带魔角旋转的核磁共振)测定不同粉煤灰掺量的水泥石样品中C-S-H凝胶的化学组成和结构变化,讨论其对C-S-H凝胶持碱能力的影响。结果表明:随粉煤灰掺量增加,二次火山灰反应生成大量低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶。且随n(Ca)/n(Si)比降低,C-S-H凝胶的持碱能力增强。低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶中硅氧四面体的平均链长较大,Si-OH数目增多,从而导致碱在C-S-H凝胶中的结合位置增多,因此碱离子更容易进入低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶中。     

无机矿物聚合物混凝土界面过渡区影响因素的研究

通过无机矿物聚合物与石材间的黏结强度来衡量界面过渡区的力学性能,并利用微观手段观察界面过渡区的微观结构探索影响无机矿物聚合物界面过渡区力学性能的主要因素,为无机矿物聚合物混凝土的进一步应用奠定基础.无机矿物聚合物与大理石的界面黏结强度高于花岗岩的界面黏结强度,其28 d界面黏结强度最高可达到7.9 MPa.随着无机矿物聚合物中n(SiO2)/n(Al2O3)比值在2.6～2.9的范嗣内不断增加,无机矿物聚合物与大理石和花岗岩的界面黏结强度也在不断提高,最高可分别达到7.9 MPa和4.3 MPa.而随着n(SiO2)/n((Na2O)比值的不断增加,无机矿物聚合物与石材间的界面黏结强度则不断降低.无机矿物聚合物与石材间的界面过渡区力学性能受石材的种类和无机矿物聚合物自身的氧化物组成影响.     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的应力产生分析

Ca O- Al2 O3- Si O2 系统微晶玻璃作为微晶玻璃中的一个新品种 ,具有非常鲜明的特点 ,并得到广泛的应用。内应力的存在将对微晶玻璃的质量产生不利的影响。分析了 Ca O- Al2 O3- Si O2 系统微晶玻璃中应力产生的原因 ,这将对微晶玻璃的生产提供一定的参考     

Y_2O_3/Si界面电学特性研究

为了研究不同退火温度对Y2O3/Si界面电学特性的影响,对Y2O3/Si界面做快速热退火处理。用C-V和I-V方法对Al/Y2O3/Si/Al MOS电容进行电学特性测试。结果表明:界面态密度随着退火温度升高而减小,此外,经400℃退火后,MOS电容有最大的击穿场强(5 MV/cm),这是由于在400℃退火条件下陷阱密度减小,界面特性改善;由于Y2O3的结晶温度低,在500℃下Y2O3结晶,形成漏电路径,导致漏电流增加,击穿场强减小,在600℃时击穿电场仅有1.5MV/cm;由以上结果可以得出,随着退火温度的增加,界面陷阱密度会减小,但高温(>500℃)会使Y2O3结晶,导致漏电流增大,击穿电场减小。     

地聚合物早期抗压强度及分子动力学模拟

为了研究原材料的矿物组成对地聚合物早期抗压强度及结构发展的影响规律,开展单因素试验得到了最佳矿物组成取值范围,利用Materials Studio(MS)软件建立了地聚合物凝胶结构模型,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及分子动力学(MD)模拟等手段探究了地聚合物早期抗压强度形成机理.结果表明:CaO和Al2O3摩尔比n(CaO)/n(Al2O3)直接决定了地聚合物早期抗压强度的发展;适当增大n(CaO)/n(Al2O3)可改善地聚合物凝胶内部原子键的结合方式与衍射峰型,形成更加稳定的地聚合物结构.     

单轴压荷载下掺合料对混凝土渗透性的影响

利用自行设计的加载装置研究了单掺矿物掺合料(矿渣、粉煤灰、硅灰)的素混凝土在单轴持续压荷载作用下的氯离子渗透性,并提出了相应的数学模型.结果表明:单轴持续压荷载显著影响混凝土的渗透性,氯离子扩散系数与应力比近似满足抛物线的数学模型.掺入矿物掺合料可以改善混凝土抗氯离子渗透性,改善效果硅灰最佳,矿渣次之,粉煤灰最差.掺入矿物掺合料的混凝土,其氯离子扩散系数随矿物掺合料掺量的增大而近似呈负指数函数减小.对于掺矿物掺合料的混凝土,其渗透性与抗压强度不具相关性.     

应力作用下混凝土的氯离子渗透性

研制了一套应力作用下混凝土渗透性装置,用于评价应力状态下混凝土的氯离子渗透性。结果表明:压应力作用下,混凝土的氯离子扩散系数随着应力比(≦0.3时)的增大而减小,而当应力比>0.3时,氯离子扩散系数则逐渐增大。而弯曲应力作用下,氯离子扩散系数则均呈增大趋势。混凝土强度等级和胶凝材料组成对压应力作用下混凝土的氯离子扩散系数影响不大。     

Al_2O_3和Al(OH)_3对混凝土中碱-硅酸反应的影响

参照ASTM C1293-08b,采用混凝土棱柱体试验法,以膨胀率作为比较对象,研究了Al2O3和Al(OH)3对混凝土中碱-硅酸反应的抑制效果,并结合混凝土试块的强度试验,得出Al2O3和Al(OH)3对混凝土强度的影响规律。试验结果表明:内掺30%Al(OH)3在短期内会降低混凝土强度,但是可以长期有效地抑制混凝土中的碱-硅酸反应膨胀;Al2O3对碱-硅酸反应的抑制效果不明显。     

C-(A)-S-H对氯离子的吸附性能研究

通过化学沉淀法合成了不同钙硅比(n_(Ca)/n_(Si)=0.8～2.0)和不同铝硅比(n_(Al)/n_(Si)=0～0.6)的水化硅酸钙(C-S-H)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H),并以氯盐溶液浸泡结合离子色谱仪(IC)研究了这2种水化产物对氯离子的吸附特性;同时结合傅里叶红外光谱法(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了钙硅比、铝硅比对C-(A)-S-H结构及其微观形貌的影响.结果表明:随着浸泡液浓度的增大,C-S-H和C-A-S-H对氯离子的吸附量均逐渐增大,吸附曲线符合Freundlich吸附模型;钙硅比和铝硅比影响着C-(A)-S-H的聚合度和结构,C-(A)-S-H的氯离子吸附能力随钙硅比有先升高后降低的趋势;随着铝硅比的增大,尤其是铝硅比超过0.2之后,C-A-S-H吸附氯离子的能力明显降低.     

配合比参数对偏高岭土基地聚物早期强度的影响

为设计偏高岭土基地聚物最佳配合比和探讨地聚物早期力学性能的影响因素,分析了n(SiO2)/n(Al2O3)、n(Na2O)/n(Al2O3)、n(H2O)/n(Na2O)、养护温-湿度对3d抗压强度和抗弯强度的影响.同时,借助红外光谱、扫描电镜和X射线衍射仪等分析了地聚物的化学结构、微观形貌和晶相组成.结果表明,配合比...