碱性环境中铁尾矿的化学稳定性研究

将铁尾矿和河砂分别浸泡于三种碱性溶液中,分别测定了不同浸泡时间的质量损失率、浸泡溶液的pH值和电导率值变化。结果表明:铁尾矿不会发生碱-集料反应;碱性环境中,河砂的质量损失率总体高于铁尾矿。河砂浸泡液的pH值降幅高于铁尾矿;河砂浸泡液的电导率值高于铁尾矿。在碱性环境中,铁尾矿比河砂具有更好的化学稳定性,具有代替河砂配制水泥基胶凝材料的可行性。     

不同因素对膨润土吸附Cs~+性能的影响

采用静态批式法研究了不同pH值、Cs+浓度及固液比对膨润土吸附Cs+的影响,同时,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了膨润土对Cs+的吸附过程。研究结果表明:Cs+初始浓度在100~500mg/L变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由94.17%下降至47.09%,吸附量却从8.71mg/g上升至21.79mg/g;膨润土对Cs+的吸附效率与固液比存在正相关,当固液比在0.005~0.1变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由39.96%增加至97.22%,而吸附量由23.48mg/g降至2.86mg/g;pH值增大时膨润土对Cs+的吸附性能加强,除了在pH值为7的时候略有下降,且吸附前溶液无论为酸性、中性还是碱性,吸附后溶液都呈中性。FTIR、SEM-EDS和XRD分析结果表明,膨润土吸附Cs+的过程主要表现为离子交换反应和表面配位反应。     

不同酸碱条件下黏性土的热力学稳定性试验研究

在常温(-4℃~60℃)条件下,以广西南宁市河流相沉积土为研究对象,制作三轴扰动样(d=39.1mm,h=80mm)并将其抽气饱和、浸泡在不同pH值溶液中360h,然后取出风干至浸泡前的含水量,最后分别静置于10℃、30℃、40℃、50℃、60℃的温度环境中168h及在40℃环境中静置48h,120h,168h,240h,360h后进行三轴试验,探讨热作用对不同pH值粘性土热力学特性的影响。通过室内试验得出了不同pH值土样的峰值应力差(1σ-3σ)、粘聚力c及内摩擦角φ随温度t的变化规律。结果表明,相对中性土样来说,当化学溶液的pH<7(酸性)和pH>7(碱性)时,热侵蚀效应强度增大,当环境温度t=40℃时,酸性(pH=2)和碱性(pH=12)重塑土样的粘聚力c均最小,分别为62.9kPa和80.5kPa;在40℃环境中热作用168h后,酸性土样的粘聚力c有最小值,酸性和碱性土样的粘聚力c均小于未浸泡土样,碱性土样的内摩擦角φ为最小。因此,不同pH值环境对土体热力学特性的影响是不同的,而且化学溶液酸性越强或碱性越强对土体强度的热影响越大,所以,不同酸碱度是影响土体热力学稳定性的主要因素之一。     

酸碱度值对土体液、塑限的影响

采用室内浸泡方法,研究污染土的液、塑限以及塑性指数随酸碱度值的变化规律。用不同酸碱度值的盐酸和氢氧化钠溶液浸泡土样,测定浸泡前、后土样的液、塑限值,总结其变化规律。试验表明：随着酸碱度值的增大,液限和塑性指数逐渐增大而塑限呈现两端大中间小;在酸碱度值一定的情况下,随着浸泡时间的增长,土样有液限值逐渐减小、塑限值逐渐增大...     

煤矸石集料混凝土工作与力学性能研究

为研究煤矸石集料混凝土的工作与力学性能,通过开展不同煤矸石掺量和水胶比条件下煤矸石混凝土的抗压强度试验、收缩试验、抗冻性试验和抗氯离子渗透性试验,分析其抗压强度、收缩应变、质量损失率和电通量等基本力学指标的变化规律。结果表明:随着煤矸石掺量的增加,混凝土立方体轴心抗压强度逐渐增大,立方体抗压强度和收缩应变逐渐减小,抗氯离子渗透性先增大后减小。当煤矸石掺量为45%时,电通量减小至最小值,抗氯离子渗透性最强。混凝土的质量损失率均随着冻融循环次数的增加逐渐增加,煤矸石掺量越大,质量损失率越大,且抗冻能力衰减速率加快。     

硫酸钠溶液pH值对硅酸盐水泥砂浆析钙及侵蚀产物的影响

将水泥砂浆浸泡在pH值为5,9,13的Na_2SO_4溶液中至330d,采用化学滴定法测定砂浆中Ca~(2+),OH~-的析出量,采用X射线衍射(XRD)仪和差示扫描量热法(DSC)对不同侵蚀龄期下侵蚀产物进行半定量分析,并通过扫描电子显微镜(SEM)对钙硅比和微结构进行了分析.结果表明:溶液pH值越低,Ca~(2+)析出速率越快、析出量越大,且低pH值条件下Ca~(2+)的大量析出有助于其与侵入的SO_4~(-2)结合,形成更多低溶解度的CaSO_4·2H_2O,从而加速Ca~(2+)析出和SO_4~(-2)扩散渗入;低pH值环境下大量石膏的形成伴随着Ca(OH)_2的大量消耗,且会引起C-S-H凝胶的脱钙,导致水泥砂浆的胶凝性降低,引起试件的软化和剥落.     

阳离子乳化沥青在酸性溶液中的浸出特性

为研究酸度对阳离子乳化沥青在溶液中浸出特性的影响,设计了阳离子乳化沥青在不同酸度溶液中的浸泡试验,结合分光光度法、滴定法和重量法等化学分析方法,研究了浸泡液固体悬浮颗粒、化学耗氧量、总硬度和阳离子乳化剂含量等指标,分析了浸泡液酸度对沥青组分、阳离子乳化剂和Ca2+,Mg2+浸出特性的影响规律.结果表明:在酸性溶液浸泡条件下,阳离子乳化沥青中的沥青组分、阳离子乳化剂以及Ca2+,Mg2+均被浸出,其中沥青组分和阳离子乳化剂浸出量较大,且浸泡液酸度越高,沥青组分浸出量越大,但酸度变化对阳离子乳化剂浸出量影响较小;另外,Ca2+,Mg2+浸出量较小,浸泡液酸度对其浸出量无明显影响.     

酸性溶液浸泡下原状黄土物理力学特性试验研究

黄土中存在大量碳酸钙胶结物,该胶结物对黄土力学性状的影响很大。采用浓度为0.1,1和2 mol/L的盐酸溶液,开展了原状黄土试样的浸泡试验,测定了不同时间浸泡溶液中钙离子的浓度,开展了经不同时间浸泡土样的颗粒分析试验、固结试验及剪切试验,分析了酸性溶液浸泡下原状黄土力学特性及其变化规律。试验表明：黄土中胶结物主要是以粒径小于0.01 mm的颗粒存在,在酸性溶液浸泡作用下,土中钙质胶结物逐渐被溶蚀,试样中细小颗粒逐渐减少,尤其是颗粒直径小于0.005 mm的含量明显减少,浸泡液酸性越强,土体中钙质胶结物溶蚀的速度越快并且溶蚀得越充分。胶结物在土体中的作用主要是连接骨架颗粒,因此,胶结物对土体的黏聚力影响较大,而土体内摩擦角受胶结物溶蚀的影响不明显。经盐酸溶液浸泡后,试样的黏聚力随浸泡时间延长持续降低,浸泡60 d后,土体的黏聚力逐步趋于稳定。经0.1,1,2 mol/L盐酸溶液浸泡120 d后,试样的黏聚力分别降低约47%,63%,87%,且呈现出浸泡液酸性越强,黏聚力减少越多的情形。胶结物的溶蚀引起土体孔隙增加,压缩系数增大。随着胶结物的减少,土体的快剪应力-应变关系逐渐由应变硬化型向应变软化型转变。     

化学溶液和干湿循环作用下砂岩抗剪强度劣化试验及化学热力学分析

 为研究化学溶液和干湿循环共同作用下砂岩抗剪强度的劣化机制,在不同pH环境下,通过不同干湿循环次数后的单轴、三轴试验,计算出砂岩的黏聚力和内摩擦角,同时得到其与循环次数的关系式,进而获得砂岩在浸泡环境下抗剪强度随干湿循环次数的变化公式。根据砂岩的组成矿物及其百分含量,得到各种主要组成矿物在中性、碱性、酸性溶液中溶解的化学反应方程式,利用化学热力学的基本原理,确定各主要矿物在中性、碱性、酸性溶液浸泡下能否稳定。为了验证分析的正确性,对浸泡溶液中的部分离子(Ca2+,SiO2,Na+,K+)浓度进行测试。结果表明,酸性环境下,砂岩抗剪强度劣化最为严重,碱性次之,中性最轻。在酸性环境中,对抗剪强度影响较大的胶结物主要组成成分(长石、方解石)的性质不稳定,溶解反应能自发进行,而碱性环境中,对强度影响较小的骨料主要组成成分(石英)的性质不稳定,溶解反应能自发进行。酸性浸泡液中,方解石、钾长石、钠长石溶解出的Ca2+,K+,Na+的浓度明显高于中性和碱性液中Ca2+,Na+,K+的浓度,而碱性溶液中,石英溶解出的SiO2的浓度明显高于中性和酸性液中SiO2的浓度,与热力学分析结果一致。     

化学预处理对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响

研究了不同液固比和不同溶液浓度的化学预处理方式对磷石膏pH值、残余磷含量、磷石膏基复合胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,进一步分析了预处理方式对磷石膏基复合胶凝材料水化产物物相组成及微观形貌的影响.结果表明:磷石膏的pH值与预处理溶液的液固比呈二次函数递增关系,与溶液浓度呈线性函数递增关系;溶液液固比的增加能降低残余磷含量,但溶液浓度的增加会抑制磷的去除;碱溶液预处理通过增加磷石膏的pH值来产生促凝效应,去离子水或自来水预处理通过减少残余磷含量来减弱缓凝效应;预处理能促进水化反应的进行,加速早期钙矾石的生成,缩短凝结时间,提高早期强度.     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.