饱水水泥砂浆孔结构的低场磁共振测试分析

由于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶干缩湿胀,水泥基材料在干燥与含水状态下的孔结构差异显著且受干燥制度的影响,干燥状态下测量所得孔结构特征及其演化规律的代表性和准确性存疑.为深入揭示孔结构随水灰比演化的基础规律,以典型白水泥砂浆为研究对象,利用低场磁共振和压汞法分别测试饱水和干燥时的孔结构特征,同时测量得到水分渗透率.结果...     

水处理用有机平板膜孔隙率三种测试方法比较

简要论述了压汞法、重量法和密度法进行孔隙率测试的原理,并采用3种方法分别对4种不同材质的有机平板膜的孔隙率进行测试。结果表明,压汞法具有测量速度快、仪器分析准确度高、自动化程度高等特点,但受到理论模型的限制,膜内部存在的大量盲孔、凹凸孔导致孔隙率测试结果都偏高;重量法受膜样品形状的影响,而且在进行湿膜称量时人为操作误差比较大,所测孔隙率结果没有规律;密度法根据膜的表观密度和膜材料的密度求孔隙率,协同有机平板膜水通量测试结果,水通量增加,密度法所测孔隙率都增加。密度法是表征膜孔隙率比较准确且有效的一种方法,而且测试简便快捷。     

氯化钠对混凝土内部饱水度的影响

研究了不同条件下,NaCl对混凝土饱水度的影响。结果表明：对毛细管吸水法,NaCl含量愈高,混凝土内部毛细管平衡饱水度增加愈明显,混凝土的吸水速度和达到平衡饱水度的时间愈快。对不同湿度环境中失水法,NaCl含量愈高,混凝土内部平衡饱水度愈高,混凝土的失水速度和达到失水平衡饱水度的时问愈慢。由此可知：NaCl的存在将增加混凝土的盐冻破坏。     

基于SEM图像处理法的冻干马铃薯内部孔隙率表征

基于数字图像处理分析技术,提出一种测量真空冷冻干燥马铃薯内部孔隙结构特征研究的方法。首先采用Photoshop软件确定冻干马铃薯块SEM图像的分割阀值,而后运用MatLab软件进行面积统计,计算真空冷冻干燥马铃薯内部的孔隙率。测试结果表明,冻干马铃薯内部的孔隙率随着尺寸的增大先增大而后减小。同时将图像处理方法与压汞法测试的结果进行比较,发现误差在1 0%-1 3%范围内。经图像处理方法获得1 0mm的马铃薯块在缓慢预冷冻至-30℃时,其冻干后孔隙率最大,约为61%。     

孔隙结构及饱水度对水泥基材料透气性的影响

以不同砂浆及混凝土试件为研究对象,用比重法、压汞法测试材料孔隙结构,用CEMBUREAU气体渗透法测试不同饱水度下砂浆及混凝土的气体渗透性,研究了渗透系数与孔隙结构之间的关系。结果表明:砂浆材料气体渗透系数与孔隙率φ以及平均孔径D的平方的乘积φD2成线性关系,而混凝土的这一关系不明显;随着饱水度降低,砂浆及混凝土的气体渗透系数增大,增大程度与其孔隙结构有关;利用Van Genuchten-Mualem模型可以很好地表征水泥基材料相对气体渗透系数随饱水度的变化规律。     

冻融循环条件下氯化钠浓度对混凝土内部饱水度的影响

研究了在冻融循环条件下,NaCl浓度对混凝土内部溶液吸入量和饱水度的影响.结果表明:在冻融循环条件下,混凝土的饱水度增加速率在周围覆盖NaCl溶液时明显高于周围覆盖水时的,且吸入溶液量随浓度提高而增加.混凝土吸入溶液量随融化时间的增加而迅速降低,直到达到平衡;在冻融循环条件下,混凝土吸入溶液速率和饱水度增加速率明显快于常温浸泡条件下的.通过把冻融过程分成3个阶段,分析了混凝土受冻或盐冻破坏的机理.     

密封和饱水条件下养护的水泥硬化体纳米结构(英文)

采用毛细吸水的方法可重复制备压实水泥水化硬化体;测量了用以表征水泥水化程度的化学收缩;利用小角X射线散射技术获得了水化硅酸钙纳米凝胶颗粒的堆积结构分形维数;研究了不同养护条件下制备的水泥硬化体分形结构。结果表明:密封养护的水泥硬化体10 d龄期水化程度与饱水养护的水泥硬化体相同;而饱水养护的水泥硬化体10 d龄期时其纳米凝胶结构的分形维数明显低于密封养护的水泥硬化体。同步辐射小角X射线散射技术可探测到密封养护的水泥硬化体由于水化产生的自干燥现象,以及由此引起的纳米凝胶颗粒紧密堆积,该技术为水泥基材料自收缩性能的微观机制研究提供了技术手段。     

不同养护条件下丁苯乳液改性水泥砂浆的物理性能

研究了丁苯乳液在水泥砂浆中的减水和保水作用,以及该乳液在不同养护条件下对砂浆物理性能的影响,发现丁苯乳液在砂浆中有良好的减水和保水作用.当聚灰比达13%时,其在砂浆中的减水率达到50%.固定流动度为(170±5)mm且聚灰比大于7%时,改性砂浆的保水率达99%.固定水灰比,丁苯乳液改性砂浆的体积密度在聚灰比10%左右出现极小值,而孔隙率和平均孔径的变化与之相反.但固定流动度为(170±5)mm时,丁苯乳液对砂浆体积密度和孔隙率及孔径的影响不显著.湿养改性砂浆的孔隙率和平均孔径比混养的低.丁苯乳液显著降低了砂浆的毛细孔吸水率.     

不同风积沙掺量对水泥砂浆流动度和强度的研究

本文通过内掺法分别掺入0％、10％、20％、30％和40％质量的风积沙代替相同质量的河砂,配制风积沙砂浆.研究风积沙砂浆的流动度及7d、28 d、60 d的抗压强度,得出风积沙掺量为河砂的20％为最优掺量.在此掺量下,不仅能改善砂浆的流动度,而且可以提高基本力学性能.     

低速运转气膜机械密封端面波度和锥度对其密封性能的影响

气体润滑机械密封端面周向波度和径向锥度是影响密封低速运转性能的重要参数。本文以螺旋槽气体润滑机械密封为研究对象，采用有限单元法分别对周向波度、径向锥度对其低速运转性能的影响规律进行了较为详细的分析研究。理论分析表明：在低速运转条件下，波度幅值及其起始角对螺旋槽气膜密封的各项性能都具有重大影响；密封端面正锥度的增加能使密封气膜刚度显著提高，但同时也使密封的泄漏量有所增加。     

养护制度对钢渣复合水泥胶砂体积作用机理的研究

采用20℃，5％Na2SO4溶液浸泡养护、淡水浸泡标准养护和20℃，50％相对湿度的干燥养护三种不同的养护制度，研究钢渣复合水泥胶砂在三种不同养护制度下体积变化机理．并利用SEM微观测试方法分析了不同养护制度对钢渣复合水泥胶砂体积作用机理的影响。结果表明，胶砂试样长龄期90～365d试样收缩率与养护制度关系：干燥养护制度≥淡水养护制度≥硫酸盐养护制度，但在养护早期28d内试样收缩率与养护制度关系差异较大。     

养护条件对EVA乳液改性水泥浆体水化行为和孔结构的影响

本文制备了不同乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)乳液含量的聚合物改性硅酸盐水泥浆体,对比了其在相同水灰比,不同养护制度(标准养护、蒸汽养护)条件的水化性能与孔结构。通过X射线衍射分析、水化热分析、压汞分析、氮吸附测试,以及立方体抗压强度测试评价了EVA乳液在不同养护状态下对水泥水化产物、水化特性、孔结构以及抗压强度的影响。结果表明,与标准养护相比,蒸汽养护下EVA乳液没有改变水泥水化产物,在EVA乳液较高掺量下,降低了其延缓水泥水化的程度,降低了试样的孔隙率,并且增加了试样中小孔的含量,而蒸汽养护削弱了EVA乳液对水泥净浆强度的负面影响。     

基于低场核磁共振技术水泥砂浆反复高温热损伤的研究

为了研究水泥砂浆反复经历高温及局部水冷作用后的损伤演化特征,将水泥砂浆试件中部进行钻孔,将试件加热到400 ℃并且向孔洞注水冷却至室温,重复操作。采用低场核磁共振技术、数字声波仪器、数码显微镜分别研究了水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明,随着高温及局部冷却次数增多,试件小孔孔径及数量不断增大,而大孔孔径则减小,试件在经过第一次处理后其性能劣化最明显,且局部注水冷却使得孔洞周围的损伤大于其他部位。同时,随着高温及局部冷却次数增多,概率密度峰值所对应的灰度值增大并向右移动。另外,高温弱化了胶凝材料与砂粒的胶结能力,反复高温处理使得水泥浆与砂粒之间的胶结能力进一步削弱,试件的波速减小,但孔洞中注水冷却产生的温度应力使得胶凝材料与砂粒的胶结能力急剧下降,温度骤降产生的温度应力对胶凝材料与砂粒间的胶结能力的影响远大于反复高温处理。     

硫化时间对AEM性能的影响

使用核磁共振交联密度仪测试了胺类硫化体系的硫化胶交联密度,结合力学性能测试结果分析了一段硫化时间和二段硫化时间对乙烯—丙烯酸酯橡胶（AEM）性能的影响。结果表明,随着一段硫化时间的延长,AEM硫化胶力学性能显著改善;一段硫化时间大于6m in时,硫化胶交联密度及力学性能变化不大;硫化胶交联密度随二段硫化时间的延长而增加,综合力学性能在二段硫化时间为5 h时较为优异。     

不同养护条件下内养护补偿收缩砂浆性能研究

研究了28 d干燥、保湿7d后干燥、密封三种干燥条件下复掺高倍吸水树脂(SAP)与MgO膨胀剂对砂浆性能的影响.研究结果表明:在以上三种条件下,复掺均能降低砂浆的收缩变形、提高砂浆7d和28 d的抗折强度、抗压强度和抗冻性.复掺在每种干燥条件下对砂浆性能影响不同,密封条件的收缩变形最小,保湿7d后干燥的抗折强度与抗压强度最大、抗冻性最好.复掺氧化镁膨胀剂掺量为8％时减缩效果最好,强度与抗冻性较单掺SAP砂浆有所提高.     

不同水灰比、养护条件下混凝土孔结构、抗压强度与分形维数之间的关系

采用压汞法测试不同水灰比、不同养护条件下水泥砂浆的孔结构参数,计算它们的孔分形维数,并对分形维数与水泥砂浆的孔结构参数及所对应混凝土的抗压强度之间的关系进行了分析.试验结果表明:水泥砂浆孔结构具有明显的分形特征,孔分形维数在3.4～3.7之间,随着水灰比的增大,不同养护条件下,孔分形维数及孔结构的特征参数变化规律不同,但总体说来,随着分形维数的增大,孔结构劣化;分形维数与混凝土抗压强度之间呈负相关性,因此孔分形维数可作为评定材料孔结构的综合性指标,并在一定程度上反应混凝土宏观性能的相对优劣.     

基于低场核磁共振技术高温水泥砂浆局部热损伤的研究

为研究高温水泥砂浆在局部水冷作用后的损伤演化特征以及裂纹扩展情况,在水泥砂浆试件中部钻孔,将试件加热到200 ℃及400 ℃后向孔洞注水进行局部冷却。采用低场核磁共振技术(NMR)研究水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明:随着热处理温度的升高,当试件局部水冷后,小孔的孔径及含量不断增大,而大孔径变化不是特别明显,试件的损伤度也相应增大;同时,经高温及局部水冷处理后,试件核磁共振成像灰度值的概率密度分布中的峰随温度的增大向右移动,且温度越高,概率密度分布函数对应的灰度值增幅越大,与T₂谱的变化一致。最后,求解了水泥砂浆试件高温及局部水冷后的温度和温度应力的分布,并基于最大拉应力准则求解了200 ℃和400 ℃后局部冷却水泥砂浆试件的裂纹萌发及扩展范围。当温度为200 ℃时局部水冷所产的温度应力不足以引起试件裂纹的萌生。     

使用核磁共振交联密度仪测试不同方法凝固天然橡胶的交联密度和性能的关系

用核磁共振(NMR)法测定不同方法凝固天然橡胶的交联密度,研究其与性能之间的关系。结果表明,硫化胶的交联密度不仅影响其核磁共振的横向弛豫时间(T1),而且影响其纵向弛豫时间(T2)。随着交联密度大,硫化胶的核磁共振弛豫时间缩短。另外,微生物凝固天然橡胶硫化胶的交联密度、正硫化时刻扭矩和拉伸强度均大于酸凝固天然橡胶硫化胶的。     

海水海砂砂浆力学与毛细吸水性能及微观结构研究

对不同龄期、水灰比的海水海砂砂浆(SSM)试块开展了抗压、抗折强度测试,通过称重法研究了水灰比、龄期及水温对SSM毛细吸水性能的影响,并基于低场核磁共振技术研究了SSM力学、毛细吸水性能与微观结构的关系,最后将基于多孔介质毛细管吸水模型计算的代表性毛细管直径与基于低场核磁横向弛豫时间估算的砂浆孔隙直径进行了对比分析与讨论。结果表明,SSM前3天强度发展较快,水灰比为0.4的SSM试块养护3 d时的抗压、抗折强度分别为养护28 d时的56.2%、70.3%。当水温从20 ℃升至40 ℃时,水灰比为0.4、养护28 d的SSM试件毛细吸水系数增大1.2倍。长期一维吸水过程中,试件单位面积累计毛细吸水量与吸水时间的0.25次幂呈线性关系。随龄期增长,SSM试件孔隙率呈减小趋势。基于毛细管吸水模型得出的代表性毛细管直径与基于低场核磁横向弛豫时间估算的砂浆孔隙直径较为接近。     

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。