聚合物改性混凝土的研究及在煤矿井下的应用

本文通过对聚合物乳液改性混凝土的力学性能和耐久性能研究,得到了一种用于井巷修补的新型聚合物改性混凝土,并确定了各组分之间最佳配比.实验结果表明:聚合物乳液可以改善混凝土性能.与普通混凝土相比,聚合物改性混凝土的抗折强度高36.8％,劈裂强度提高53.1％,粘结强度提高68％,抗渗性提高了83.3％;同时通过扫描电镜照片对乳液改性混凝土的机理进行了分析,聚合物改性混凝土内部形成连续完整的空间网状结构,极大地提高了材料的力学性能和耐久性能.     

我国纤维聚合物混凝土的研究现状

纤维聚合物混凝土具有高强度、高抗渗性、抗冲击、耐腐蚀、耐磨损等优点,其在复杂环境工程中的应用越来越广。综述了纤维和聚合物对混凝土的改性机理,以及目前我国在纤维聚合物混凝土领域的研究现状,并讨论了我国纤维聚合物混凝土研究中的一些不足之处。     

聚合物改性水泥基材料的研究进展

普通混凝土与水泥砂浆具有许多优点,但其抗渗性差,在腐蚀性介质的作用下其使用寿命缩短.加入聚合物是解决这一问题的一种有效途径,并且聚合物能够显著改善水泥材料的性能.论文介绍了用于改性水泥砂浆和水泥混凝土的聚合物的种类,探讨了聚合物水泥基材料的改性机理,介绍了聚合物水泥基材料的应用及存在的问题,并据此对聚合物水泥基材料的研究进行了展望.     

聚合物改性RPC材料的耐腐蚀性能研究

在简单的工艺条件下,用少量聚合物对活性粉末混凝土进行改性,将改性后和未改性的活性粉末混凝土进行浸水和浸泡盐酸和硫酸盐溶液的试验,测定其抗折和抗压强度的损失率.结果表明,RPC材料虽然强度也可以较高,但耐水性比不上普通水泥砂浆;经过聚合物改性的RPC,可以明显改善其耐水性能;在耐酸腐蚀方面,经与未经聚合物改性的RPC材料都比普通水泥砂浆优良,聚合物改性的RPC材料更为优异,其90 d泡盐酸的强度损失率仅为8%左右;对于10%Na_2SO_4溶液浸泡的RPC及聚合物改性的RPC材料,其抗折强度先升高后降低,聚合物改性RPC材料的耐硫酸盐腐蚀能力得到改善.最后本文用扫描电镜和能谱图对材料的微观结构进行了研究,以解释其抗侵蚀机理.     

聚合物改性水泥基材料的机理研究进展

综述了近年来聚合物改性水泥基材料(polymer modified cement based materials,PMCBM)改性机理方面的国内外研究进展.从理论角度对PMCBC进行了归纳与总结,重点从4个方面探讨了聚合物改性水泥基材料的改性机理:聚合物对水泥水化过程的影响存在物理作用和化学作用;聚合物对微观结构的主要影响是乳胶粒子的分散和聚合物薄膜的形成;从孔洞结构看,聚合物改变了水泥基材料的孔径分布、特征孔径、平均孔径、最可几孔径、孔隙率等,提高了材料的内聚强度;从聚合物自身结构来看,聚合物的链结构和聚集态结构直接影响水泥基材料的性能.     

聚合物改性水泥基复合材料研究进展

总结了不同聚合物改性水泥基材料的性能及改性机理。从力学性能、耐久性和黏结强度等方面阑述了聚合物改性水泥基材料的性能,从聚合物在水泥基材料内部成膜、聚合物影响水泥砂浆的水化过程和聚合物作为混凝土内养剂三方面分别讨论了聚合物改性砂浆和混凝土的改性机理。     

改性微晶材料对混凝土性能影响及机理分析

本文基于刚性粒子增韧机理与纤维杂化理论,考察改性微晶材料对混凝土强度及韧性的影响,并对其增强增韧机理进行研究.研究结果表明:化学改性能够改善微晶材料的微观结构及形貌;改性微晶材料在提高混凝土的抗压、抗折强度的同时,有效增强了混凝土韧性,用SEM分析了水化产物的微观形貌,发现微纳米级别的微晶材料在混凝土中的均匀分散、填充、桥联作用是改善混凝土韧性的原因.     

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.     

生物质纤维改性高分子材料研究进展

生物质纤维具有价格低、易回收等优点,并且具有天然可降解的绿色环保性能,其与高分子复合材料目前已成为国内外的研究热点之一。但由于生物质纤维的独特结构,其与树脂基团相容仍存在很多问题,因此对生物质纤维进行改性,优化其极性、改善与树脂基团界面的相容性及提高复合材料的综合性能显得尤为重要。本文主要综述了近年来生物质纤维的改性方法,以及其与高分子材料进行复合的相关内容。     

纳米胶体SiO2在新拌混凝土中的应用进展研究

研究了纳米胶体SiO2对于改性水泥基材料的发展,纳米改性水泥基材料的研究主要集中在纳米改性水泥基材料制备、纳米改性机理和改性水泥基材料性能.根据已有纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究资料,已知纳米胶体SiO2的粒径小,比表面积大,具有高活性等特点.论文综述纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究现状,综合了其制备工艺及其优缺...     

氧化石墨烯复合PVA纤维增强水泥基材料的力学性能及耐久性研究

为解决混凝土耐久性差、脆性大等问题,研究了氧化石墨烯(GO)复掺聚乙烯醇(PVA)纤维对低水灰比水泥基材料力学性能及耐久性能的影响.利用Hummers法制备GO,并表征GO的结构和性能,通过测试分析了不同配合比砂浆的力学性能和耐久性,并通过MIP(压汞法)和SEM(扫描电镜)分析了氧化石墨烯以及PVA纤维对水泥基材料的改性机理.结果表明GO和PVA纤维均能提高水泥基材料的力学性能以及耐久性.GO复掺PVA纤维可以显著改善水泥基材料孔结构,降低孔隙率,提高水泥基材料抗氯离子渗透性能并降低水泥基材料收缩率.     

植物纤维增强混凝土研究进展

随着我国“双碳”战略的持续推进,绿色低碳环保的天然纤维在水泥基材料中的应用已成为建筑行业的研究热点,得到了广泛关注。但植物纤维的力学性能差,同时存在老化和粘结力减弱等问题,很难直接应用于混凝土基体。本文综述了植物纤维的微观结构和性能,植物纤维对混凝土力学性能、耐久性和热物理性能等宏观性能的影响,植物纤维增强混凝土凝结时间、界面粘结和内养护的微观演变机制。讨论了植物纤维增强混凝土中基体改性和纤维改性的方法,深入了解不同方法的作用机理,寻求更加有效地改善性能的途径。剑麻纤维和竹纤维对混凝土性能有良好的提升作用,应用最为广泛。最后展望了植物纤维的可持续发展方向,为今后进一步研究植物纤维增强混凝土提出参考建议。     

石墨质改性混凝土高温性能的研究

通过热处理后混凝土力学性能及微观结构的变化,研究了石墨、氧化石墨烯复合玄武岩纤维对混凝土高温性能的影响。结果表明:石墨的添加会引起混凝土力学稳定性的降低,而氧化石墨烯则可以大幅度提升混凝土的高温力学稳定性,有效降低了热处理所带来的劣化影响;玄武岩纤维与石墨、氧化石墨烯的复合使用均未形成协同作用效果,反而降低了试样的力学性能。微观分析显示石墨分散在材料体系之中形成了界面缺陷,而氧化石墨烯可以在材料系统中形成紧密连续的交联结构,有效提高了混凝土的高温力学性能。     

镧(La)改性吸附材料脱除水体磷酸盐研究进展

磷素是水体富营养化的主要限制性因子,合适的除磷方法对控制水体富营养化具有重要意义。吸附法是一种经济、高效、操作简单的除磷方法,但如何选择合适的吸附材料是其应用的关键。La应用于常规吸附材料改性可提高其吸附磷酸盐的性能,同时可提高La利用效率。为进一步促进La改性吸附材料脱除水体磷酸盐的发展,本文归纳了国内外关于La改性吸附材料应用于水体磷酸盐脱除的相关研究,介绍了La改性吸附材料脱除磷酸盐的能力,分析了La改性吸附材料脱除磷酸盐的机理、主要影响因素以及解吸磷酸盐的特性。同时在此基础上提出未来应制备出对实际水体磷酸盐脱除高效和选择性强的La改性吸附材料,深入研究吸附材料制备机理以及脱除磷酸盐机理,探明吸附材料解吸磷酸盐的简单方法,并作出吸附材料解吸循环使用的经济效益评价。     

碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展

半导体光催化剂被广泛地应用于光催化领域,但其常因自身的禁带宽度较大、量子效率较低、催化效率较低、与反应物接触几率较低等因素在实际应用中受到诸多限制。而碳基材料作为一类结构稳定的新材料,具有稳定性强、导电能力强、比表面积大、包含大量的吸附位点等特性,与光催化剂复合之后,能够有效减小其禁带宽度、降低其载流子的复合率并为其提供更多的吸附位点,很大程度上提高了光催化剂的光催化性能。该文章以石墨烯、碳纳米管、富勒烯以及碳纤维等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,综述了碳基材料与光催化剂复合的工艺、提高其光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在产氢、杀菌等方面的应用,并且对其进行了展望。     

核电系统堆芯捕集器牺牲混凝土的研究进展

核电站在严重事故工况下,可能发生堆芯熔毁,进而超高温、高放射性堆芯熔融物将熔穿反应堆压力容器,存在污染外界环境的威胁。核电牺牲混凝土作为堆芯捕集器的关键材料,在核事故发生时可以改变堆芯熔融物的物理化学特性,对核电站的安全保护具有重要意义。为了全面认识牺牲混凝土高温性能及失效机制,科研工作者针对牺牲混凝土高温力学性能、高温物理性能、堆芯熔融物与混凝土的相互作用等开展了深入研究,以期对此类材料的开发与更新迭代提供指导。本文首先介绍了堆芯熔毁事故的工况特征,以及该工况下核电牺牲混凝土的关键性能要求,并分别总结了相关研究进展。多数研究结果表明,高温条件将导致牺牲混凝土力学性能恶化,并提升爆裂失效隐患,而聚丙烯纤维或石墨烯衍生物的掺加有望改善牺牲混凝土的服役性能。在其事故工况响应方面,由于真实堆芯熔融物具有高放射性特征,现阶段堆芯熔融物与牺牲混凝土相互作用的研究主要依靠模拟实验和数值仿真的方法来实现。目前,核电牺牲混凝土的相关研究依然存在空白等待填补,部分研究结论尚未统一。因此,深入理解牺牲混凝土劣化机理、全面认识堆芯熔融物与牺牲混凝土的相互作用,是未来该研究领域的重要发展方向。     

新型环保材料——聚乳酸的合成及改性研究进展

聚乳酸是一种优良的可生物降解聚合物,是世界公认的环保、可持续发展材料。对聚乳酸的合成方法进行了综述,包括间接法和直接法。直接法作为一种新兴的方法被广泛采用,又可分为溶液缩聚法、熔融缩聚法等。同时聚乳酸通过改性,其相应的性能会得到很大的改善,其应用领域会更加广阔。对聚乳酸的改性研究进展进行了介绍,其改性方法有物理改性、化学改性和复合改性等。物理改性又分为共混改性和增塑改性等;化学改性可分为共聚改性和交联改性等;复合改性包括与各种纤维复合改性和与无机纳米材料复合改性等。     

强动载作用下海水海砂混凝土应用研究进展

岛礁建设工程对于维护我国合法权益有着重要意义,从大陆运送混凝土原材料到岛礁费时费力,且不经济,因此利用岛礁已有资源制成海水海砂混凝土成为岛礁建设工程中重要的建筑材料.本文系统介绍了海水海砂混凝土材料静动态力学性能、新型复合纤维材料(FRP)筋-海水海砂混凝土组合结构力学性能方面的研究现状,并指出应对海水海砂混凝土的动态...     

Kevlar纤维的表面改性研究

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和环氧树脂(EP)混合制得的表面改性剂对Kevlar纤维进行表面接枝处理,利用扫描电子显微镜观察Kevlar纤维改性前后的表面形貌及改性Kevlar纤维与弹性体间剥离界面的破坏形貌,用衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪分析Kevlar纤维改性前后表面化学基团的变化,研究了改性效果和机理。结果表明,TDI和EP发生了化学反应,改性剂可在Kevlar纤维表面引入活性基团,从而显著改善了Kevlar纤维与聚合物基体之间的界面粘合状态。