钢纤维对荷载作用下混凝土毛细吸水性能影响

为了研究钢纤维类型及掺量对荷载作用下混凝土毛细吸水性能的影响,以0％、25％、55％、80％四种荷载水平,对三种类型钢纤维以及0.5％、1.0％、1.5％与2％四种掺量的剪切型钢纤维进行了混凝土累积吸水量和吸水率研究.结果表明:随着混凝土承受荷载增大,钢纤维降低混凝土累积吸水量和吸水率S1的作用越明显.钢纤维类型对混凝土后期累积吸水量有显著影响,端钩型钢纤维比波浪钢纤维更有利于降低混凝土累积吸水量.钢纤维掺量对相同荷载水平作用下的混凝土累积吸水量和吸水率无明显影响.     

有机硅憎水剂对混凝土强度与毛细吸水性能的影响

选取乳液型和粉末型各2种有机硅材料,分别将不同掺量(0、0.25%、0.50%、1.00%,质量分数)的有机硅材料整体内掺到混凝土中,通过接触角、抗压强度和毛细吸水试验,研究了内掺有机硅整体憎水混凝土的毛细吸水性能。结果表明:掺入新型有机硅后,乳液型有机硅相比粉末型有机硅对相同龄期下混凝土抗压强度的影响较小,特别是掺量为0.25%的乳液型有机硅对混凝土28d时抗压强度影响甚微,水灰比为0.53和0.35时,抗压强度分别降低了0.5%和7.8%。当有机硅在混凝土表面形成膜结构,接触角达到约100°以上,且随着掺量继续增加,接触角基本保持不变。相比普通混凝土,掺入有机硅的混凝土吸水72 h后,毛细吸水量至少降低了60%,且吸水36 h后,吸水速率便趋于稳定。     

轻骨料对砂浆力学与毛细吸水性能的影响

采用等体积取代法制备了5种不同体积取代率的轻骨料水泥砂浆,借助抗压、抗折试验和称重法,研究了内掺轻骨料对水泥砂浆力学和毛细吸水性能的影响规律,并基于低场核磁共振技术和扫描电镜技术分析了内掺轻骨料砂浆微观结构特征。结果表明:内掺力学强度较低的轻骨料可对水泥砂浆整体力学性能产生影响,随着轻骨料取代率的增加,砂浆抗压、抗折强度相应降低;毛细吸水率随轻骨料取代率、养护龄期的增加而降低。核磁共振试验数据表明:小孔孔隙体积占比随着轻骨料取代率的增多而降低,中孔和大孔孔隙体积占比则与取代率呈正相关;随着龄期的增长,小孔信号弛豫幅值降低。利用扫描电镜对轻骨料砂浆界面过渡区观察,发现轻骨料砂浆界面区结构较致密。同时,由于水化产物堵塞轻骨料表面微孔,形成不透水边界和内部封闭孔,在毛细吸水过程中内掺轻骨料砂浆表现出高孔隙度低渗透性的特征。     

吸水树脂对页岩陶粒混凝土孔隙结构影响的研究

通过在页岩陶粒轻集料混凝土中掺入吸水树脂(Super Absorbent Polymer,简称SAP),标准养护28 d后,分析了硬化混凝土的孔隙率、孔径分布等指标.试验结果表明:SAP对页岩陶粒轻集料混凝土的力学强度有显著提高,抗压强度提高了33％;此外,研究还发现掺入SAP后轻集料混凝土孔隙率降低4％,未掺SAP的轻集料混凝土孔隙的渗流维数较小,骨架分形维数较大,轻集料混凝土的渗流分形维数(Ds)与孔隙率为负相关关系,骨架分形维数(Dk)与孔隙率为正相关关系.     

持压荷载下剑麻纤维-ECC的毛细吸水性能

为解决地下结构侧墙等混凝土构件开裂渗漏问题,选取了绿色经济型剑麻纤维-工程水泥基复合材料(ECC)取代混凝土提高构件的抗渗性能。根据正交试验进行方案设计得到剑麻纤维-ECC的最优配合比;改进了实时吸水试验装置,实现了持压荷载与水分传输的同步耦合过程;对剑麻纤维-ECC开展了持压荷载下的毛细吸水性能试验,分析了压应力水平(10%~40%)对剑麻纤维-ECC试件的破坏形态、累计吸水量及毛细吸水率的影响规律,并与普通混凝土试件进行对比。结果表明:在10%~40%压应力水平下,随着压应力水平的提高,剑麻纤维-ECC的毛细累计吸水量和平均吸水率均先减小后增大,发生变化的压应力水平阈值为20%;在10%~30%压应力水平下,剑麻纤维-ECC的毛细累计吸水量及吸水率要明显小于同条件时的普通混凝土,剑麻纤维-ECC能够更好地阻碍水分传输,表明对压应力水平为10%~30%的结构而言,剑麻纤维-ECC可明显改善抗渗效果。研究成果可为剑麻纤维-ECC在地下结构侧墙抗渗中的应用提供理论支持。     

冻融循环温度对陶粒混凝土动态抗压性能的影响

为了研究冻融循环温度对陶粒混凝土动态抗压性能的影响,对四种陶粒体积含量(0％、15％、30％、45％)的混凝土试样采取10～-10℃、10～-20℃的冻融循环,利用卧式SHPB束杆装置对不同冻融循环周次的试样进行压缩试验.试验表明:当冻融循环温度下限降低时,相同冻融循环周次的试样最大抗压强度降低;降低冻融循环温度与增加冻融循环周次对试样造成的强度弱化效应相当,给出了冻融循环温度对陶粒混凝土动态抗压性能影响的规律;拟合出了陶粒混凝土相对动态最大应力的经验公式.     

偏高岭土对蒸养混凝土强度和毛细吸水性的影响

采用偏高岭土等矿物掺合料等量取代30%水泥研究了蒸养混凝土强度和毛细吸水性,并通过热重、差热分析和电镜探讨了作用机理。结果表明,偏高岭土对提高蒸养混凝土的脱模强度效果显著,复掺10%粉煤灰和20%偏高岭土的蒸养混凝土脱模强度比空白蒸养混凝土强度高23%,比复掺粉煤灰和矿渣的高17%;掺入粉煤灰、矿渣和偏高岭土都降低了混凝土的毛细吸水性,且掺偏高岭土混凝土试件的早期水吸附速率及总的吸水量均为最低;热分析和电镜观察表明,在蒸养60℃温度的热激发下,偏高岭土早期与水泥水化产物氢氧化钙发生火山灰反应是脱模强度高的主要原因,火山灰反应消耗了氢氧化钙,生成了更多的水化产物,混凝土更为致密。     

交联剂种类及用量对淀粉类吸水树脂吸水性能的影响

以玉米淀粉、丙烯酸、膨润土为原料,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备超强吸水树脂,并对产物进行性能测试。在得到最佳反应条件的基础上,考察了不同交联剂对此类超强吸水树脂性能、结构的影响,并优选较适合淀粉类超强吸水树脂的交联剂。以AlCl3为交联剂,且AlCl3用量为0.015%时,所得超强吸水树脂的吸去离子水量达到最高,为433.96 g/g,AlCl3用量为0.01%时,吸0.9%的NaCl溶液量达到最高,为73.76 g/g。     

添加剂对负压-温度梯度镀镍层结构与性能的影响

研究了十二烷基硫酸钠对负压-温度梯度镀镍层结构与性能的影响。结果表明:向镀液中加入适量的十二烷基硫酸钠后,所得镀层的平均晶粒尺寸由7μm减小至5μm,组织结构更加致密;显微硬度明显提高且不受阴极电流密度的影响;在质量分数为10%的HCl溶液和质量分数为10%的H2SO4溶液中的腐蚀率分别降低了7.7%和5.7%。     

高吸水保水复合材料的研制及pH值对其吸水性能的影响研究

选用粉煤灰与膨润土为掺加物,通过溶液聚合法,制备出了含有粉煤灰和膨润土的无机/有机高吸水保水复合材料.针对pH值对复合材料性能的影响进行了理论分析,在不同pH值条件下合成样品,并对所得样品的吸水能力进行了测定,得到了pH值对高吸水保水复合材料性能影响的基本规律,为吸水保水材料的进一步开发提供了一定的研究基础.     

阶结构对FeCl_3-NiCl_2-GICs微波吸收性能的影响

通过调节反应参数制备出不同阶结构的三元FeCl3-NiCl2-石墨层间化合物(graphite intercalation compounds,GICs),考察了阶结构对FeCl3-NiCl2-GICs的导电性能和微波吸收性能的影响.结果表明:FeCL3-NiCl2-GICs是一种介电损耗型微波吸收材料,其微波吸收特性与FeCl3-NiCl2-GlCs的电导率有密切的关系,电导率过高时其微波吸收性能下降.与电导率随阶数的变化规律相反,最大反射损耗量随阶数增大先减小后增大.一阶FeCl3-Nicl2-GICs的最大反射损耗量高达-10.3 dB.     

煤粉孔隙结构对燃烧过程的影响

提出无形孔模型,建立了控制煤粒燃烧过程的颗粒内部多相燃烧动力学方程、传热和传质方程、流动方程等,对单颗煤粒内部燃烧过程模型进行了数值求解,研究了孔隙率、比表面积、颗粒尺寸、颗粒温度等因素对煤焦反应性和燃烧机理的影响,并与Smith的实验结果进行了比较.     

高稳定性三胺树脂的合成及其对苎麻纤维吸水率的影响

苎麻纤维经改性降低极性及吸水率后与聚丙烯复合后可作为新型的优良汽车内饰件材料。实验发现,三聚氰胺甲醛树脂可降低苎麻纤维的吸水率,但三聚氰胺甲醛树脂存放稳定性差,加入聚乙烯醇进行改性可显著改善三聚氰胺甲醛树脂的贮存稳定性。研究聚乙烯醇加入量、反应终点、反应温度、pH值及其调整方式、反应结束后溶液pH值的调整温度对溶液贮存稳定性的影响,得到可稳定贮存2个月的聚乙烯醇改性三聚氰胺甲醛树脂。使用自制的三聚氰胺甲醛树脂对苎麻进行改性处理,测试改性前后的吸水率,苎麻纤维经三聚氰胺甲醛树脂改性后吸水率显著降低。     

磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构的影响

通过对水泥浆体凝结性能、水化放热、力学性能和孔结构的测定,以及扫描电镜分析和差热-热重分析,研究了不同掺量磷渣对水泥浆体水化性能和微观结构的影响.结果表明:随着磷渣掺量的增加,浆体的凝结时间延长,水化热减少,早期抗压强度下降.但掺磷渣水泥浆体的后期抗压强度已接近或超过了纯水泥浆体的,磷渣掺量的增加对水泥浆体的后期抗压强度影响不显著.浆体中的Ca(OH)2量随龄期的延长而增加并随磷渣掺量的增加而降低.磷渣的活性效应和填充效应的发挥有效地改善了浆体水化后期的微观结构和孔结构,从而使浆体的力学性能有所提高.     

水泥石与石灰石集料界面过渡区孔结构及其CH晶体亚微观结构的研究

本文采用SAXS法研究了水泥石和石灰石界面过渡区在10—300(?)区间的孔分布,并用XRD法研究了界面过渡区CH晶体的取向性和平均尺寸。综合讨论了混凝土界面过渡区亚微观结构的形成机理。从微观结构的角度探讨了掺加硅灰和降低水灰比对界面过渡区的改进。     

原料油的性质对石油焦孔隙结构和表面特性的影响

分别采用中石油独山子石化分公司炼油厂和乙烯厂生产的7种可用于石油焦生产的重质原料，经过合理调配，调整加工工艺制得适于生产活性炭的石油焦。用扫描电镜研究石油焦的表面结构，得出石油焦的多孔结构依加工原油的物理、化学性质和制造工艺的不同而改变，表现在石油焦或石油焦颗粒的形状、孔隙大小、孔径分布及孔隙间层结构上。经过合理调配，使石油焦的孔隙结构趋于合理。     

聚合物—铝酸—钙界面组成与结构的XPS研究

从复合材料界面的角度,采用XPS综合方法研究了水泥基聚合物复合材料的高强特别是高抗弯强度的微观机理。结果表明,在材料界面上存在明显的电子结合能化学位移效应,并被证实为聚合物与无机水泥的化学键合所致。界面层的深度分析发现,掺加聚合物的材料界面具有良好的化学和物理结构。作者认为这种材料的高强机理主要是由于两种基质界面间的有效化学键合作用,形成了良好的界面结构,因此,可认为这种作用大于有的学者所解释的聚合物的单一物理作用。     

矿渣掺量对高水胶比水泥净浆水化产物及孔结构的影响

测定了水胶比为0．5、矿渣质量分数为30％～80％的硬化水泥浆体中Ca(OH)2和非蒸发水量、孔径分布及孔隙率,以确定矿渣在高水胶比条件下的合理掺量。结果表明：即使在矿渣为大掺量情况下也能够改善浆体孔结构,而非蒸发水量、孔隙率随矿渣掺量的变化而变化,并存在使水化产物含量最多、浆体孔隙率最低的矿渣最佳掺量。在矿渣为大掺量情况下,Ca(OH)2含量可降低到极低。在比较纯水泥浆体和掺矿渣浆体的非蒸发水量和孔隙率的基础上提出了矿渣最大有益掺量,矿渣的掺量低于此值时,可使材料的性能得到改善。     

毛细管端气泡形成规律及其影响因素

:研究了气泡在毛细管端形成的基本规律 ,对于半径较小的毛细管 ,理论计算与实验结果是基本一致的。借助于高速摄像机进行液下气泡法检漏可以定量测出泄漏率 ,实验结果具有较好的重复性。探讨了介质物性、试验压力、加载方式等对气泡形成的影响     

原生QI结构和性质的研究

采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射对武钢煤焦油所含原生QI杂质的结构组成进行了研究，证实了原生QI杂质主要由微米级炭位构成，解释了有机QI和无机QI的来源，为煤焦油净化脱除再生QI杂质处理提供了依据。