水泥基材料气体渗透模拟研究进展

混凝土的渗透性能及其影响因素是提高混凝土耐久性和密封性的基础和前提.本文综述了水泥基材料孔隙结构研究、渗透率的经验公式预测方法和基于孔隙结构的预测方法.现有文献表明:水泥基材料的气体渗透与孔隙结构尺寸密切相关,需要根据孔隙尺寸选择合适的渗透模拟方法;经验公式计算渗透率具有一定的便捷性,但其无法对各组分、各尺度孔隙结构的作用方式等问题进行分析;孔隙网络模型是真实孔隙模型的简化替代,但是没有充分考虑孔壁粗糙程度、边界滑移等因素对渗透率的影响;计算流体力学(CFD)以连续流动为前提,仅适用于微米级别的孔隙结构;对于水泥基材料中占比最多的纳米孔隙结构,则需要采用聚焦离子束/电镜扫描(FIB/SEM)等纳米级别技术获取其三维孔隙结构,并采用格子Boltzmann方法(LBM)等粒子运动方法进行渗透模拟,真实模拟水泥基材料的气体渗透现象.     

水泥基材料氯离子渗透性能研究

本文采用ASTM C 1202及NEL氯离子渗透性测试方法,水银浸入(MIP)孔结构测试方法,以强度、渗透性系数及孔结构特征为指标,分析了不同胶凝材料组成及不同配合比水泥基材料在氯离子作用下性能的变化,系统研究了水泥矿物组成、矿物掺合料种类对水泥基材料氯离子渗透性能的影响;对比分析了高性能与传统水泥基材料在氯离子渗透下抵抗破坏的能力及其失效机理。     

含裂纹网络水泥基材料的渗透性

为了研究裂纹网络对水泥基材料渗透性的影响,采用人工制造裂纹再拼接的方法得到不同开裂程度的薄片试件,对开裂试件表面的二维裂纹形貌特征进行了定量分析,包括裂纹的密度、取向、裂纹宽度等。测试了普通混凝土和砂浆材料的等温吸附与脱附曲线,得到两种材料的水分特征曲线。并用水分迁移的多相流模型模拟试件的干燥过程,同时对比干燥实验中不同开裂程度试件的质量变化以回归其对应的本征渗透系数。结果表明:裂纹密度大于临界阈值0.3时,相对渗透系数增加迅速;渗透系数与裂纹的宽度成指数关系,指数为1.945,接近立方定律中渗透系数与宽度的二次方关系。     

磷酸镁水泥基材料渗透性研究现状

磷酸镁水泥的性能优良,在各领域应用广泛。综述了磷酸镁水泥基材料的渗水性、氯离子渗透性和气体渗透性,对工程应用和进一步研究有一定借鉴意义。     

光催化水泥基材料研究进展

光催化材料已经在很多领域被广泛应用,在建筑材料方面的研究也引起了人们的关注.本文综述了光催化水泥基材料的研究进展及应用情况、光催化水泥基材料的制备方法,并讨论了光催化水泥基材料现阶段存在的问题.     

高强水泥基材料研究进展

高强水泥基材料是水泥基材料的一个重要发展分支.通过介绍高强/高性能混凝土、高致密水泥基均匀体系、无宏观缺陷水泥、活性粉末混凝土等高强水泥基材料的发展、特点、制备方法以及研究应用进展,归纳总结出了水泥基材料高强化的途径,并且指出了高强水泥基材料发展方向与亟待解决的问题.     

水泥基材料成核剂研究进展

建筑工业化的不断推进需要混凝土的强度尽早、尽快形成。相较于传统的蒸汽或蒸压养护,在水泥基材料中加入一定的成核剂,除了能够有效促进水化、加速凝结外,还有助于改善界面结构和提高耐久性,因而被广泛用于实际工程中,受到了国内外学者的极大关注。本文对比归纳了无机盐类成核剂、有机物类成核剂、纳米成核剂和复合成核剂的成核作用机理,详细分析了成核行为的热力学与动力学特性,概括总结了成核效应的影响因素以及对水泥基材料性能的综合影响。最后探讨了成核剂发展面临的挑战,并对需进一步研究的可能方向提出了建议,旨在为水泥基材料成核剂的高效利用与深入研究提供借鉴与参考。     

水泥基自流平材料的研究进展

传统的地面材料,在建筑领域中曾起到巨大的作用,但其具有劳动强度较高、耗费较多的入力和物力、较长的施工周期、很难保证楼地面的平整度、起砂、起皮、空鼓、开裂等缺点.而水泥基SLMF能解决上述问题.论文介绍了水泥基自流平地面材料(Self-Leveling Material of Floor,简称SLMF)的国内外研究现状及性能的研究进展,探讨了水泥基SLMF的应用及存在的问题,并据此对水泥基SLMF的研究进行了展望.     

水泥基材料聚合物改性机理研究的最新进展

本文介绍了近年来国内外在聚合物改善水泥基材料性能的机理探索方面的研究进展.从理论角度对水泥基材料聚合物改性的机理进行了归纳与总结,着重讨论了聚合物对水泥水化的影响,聚合物改性水泥基材料的微观结构,由此推出复合材料结构形成模型以及聚合物改性水泥基材料的孔结构等几个方面.     

水泥基材料的结晶压机理研究

本文通过仪器测定了水泥基材料冻结时产生的冻胀力,试验结果发现水泥基材料冻结时也会产生冻胀力,且净浆试件冻胀力稍微大于砂浆试件,同时发现毛细孔充满液苯的砂浆试件冻结时也会产生冻胀力.结合冻胀力试验结果以及水和苯结晶过程的分析,推断冻结过程中水泥基材料内部产生冻胀力,而冻胀力产生的机理主要是结晶压.     

灵寿高岭土原矿在水泥基材料中的应用研究

对河北灵寿县高岭土原矿进行表征分析,包括X射线衍射和热重差热分析,并将其在程序实验炉内煅烧,煅烧温度设为550、650、750和850℃,煅烧时间为1、2和3h以制得活性偏高岭土.利用强度活性指数测试法确定各偏高岭土试样的活性,并分析其作为水泥替代材料的潜力.结果表明煅烧至650℃、3h制得的偏高岭土活性最高,替代20％水泥的砂浆28 d抗压强度可达到纯水泥砂浆强度的90％.     

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。     

纳米SiO2在水泥基材料中的应用研究进展

近些年来随着我国科技进步及现代化工程建设的进程加快,人们对水泥基材料的高性能及功能性提出更高的要求.纳米SiO2具有活性高,与水泥基材料匹配性高的特点,在提升水泥基体结构和性能方面的研究进展很快.本文介绍了纳米SiO2对水泥基材料水化、机械性能和耐久性影响,并提出影响机制.纳米SiO2发挥着纳米材料在水泥基材料中的作用机理,并协同作用,相互促进.同时,SiO2前躯体和低聚物尺寸小、粘度低和高活性等特点适合用于水泥基材料的表面处理,外界辅助作用可提升纳米SiO2在水泥基材料表面处理深度.在水泥基材料研究应用过程中,由于纳米SiO2的分散性问题会严重影响水泥基体的强度与耐久性,采用机械和载体作用方式可改善纳米SiO2在水泥基材料分散程度.最后介绍了纳米SiO2与功能性纳米材料协同作用,利用纳米SiO2提高水泥基体性能,同时加入功能性纳米材料赋予水泥基体新功能.     

耐高温催化材料研究进展

本文简述了高温催化燃烧的原理, 概括了燃烧速率与温度的关系, 并详述了高温催化燃烧用催化剂的基体、载体和活性组分材料科研与开发近况, 指出筛选和制备出一种以氧化铝或氧化镁或其它耐高温、比表面大的氧化物为基体, 在其上引入高温下具较强活性组分的复合型氧化物涂层, 使其获得较大的比表面积及较佳的热稳定性, 并具有一定活性的催化剂是高温催化燃烧催化剂发展趋势。