膨胀剂和减缩剂对预制箱梁混凝土的防裂效果研究

测试C50箱梁混凝土的力学、抗裂、变形、热学性能,采用B4Cast软件仿真分析构件混凝土的温度、应力发展规律和开裂趋势,并研究膨胀剂、减缩剂对箱梁混凝土的防裂效果。结果表明:C50箱梁混凝土抗裂性较差,早期平板总开裂面积达310 mm²/m²,圆环开裂时间约为52 h;箱梁混凝土与外部环境最大温差为16~18 ℃,在翼板两侧和底板两侧拐角处混凝土表层拉应力达到最大,分别约为0.8 MPa、0.9 MPa。膨胀剂、减缩剂对C50混凝土拌合物工作性、力学性能、热学性能影响不大,仅单掺减缩剂会使混凝土力学性能略有降低。膨胀剂、减缩剂的掺入,可降低C50混凝土平板总开裂面积68%~95%,延后圆环开裂时间105.5~227.5 h;可使自生体积收缩变形减小63%~78%,干缩减小38%。膨胀剂与减缩剂复掺,可削减箱梁混凝土温峰达4 ℃,降低最大拉应力52%,混凝土抗裂安全系数可达3.05,开裂风险明显下降。     

KLJ型抗裂防渗复合材料对混凝土性能影响研究

本文阐述了KLJ型防裂抗渗复合材料对混凝土拌合物性能、力学、变形、早期抗裂及耐久性的影响规律,分析了复合材料对混凝土性能的影响机理。结果表明：KLJ型防裂抗渗复合材料能改善混凝土的各项性能,尤其混凝土力学性能显著提高,1 kg/m³掺量对混凝土性能改善效果最佳;掺量1 kg/m³,混凝土的干缩收缩率28 d、96 d分别降低42%、29%,早期开裂减少82%,平均渗水高度降低58%,碳化深度减少29%;KLJ型防裂抗渗复合材料中的粉体可以均匀填充混凝土内部孔隙,纤维能够阻止裂缝进一步扩大,进而改善混凝土各项性能。     

早期强度对混凝土抗裂性能研究

本试验通过限制性平板抗裂试验和混凝土抗压强度法研究单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉对水泥水化进程及抗裂性能影响,试验结果表明:单掺15%粉煤灰、20%矿渣粉控制混凝土早期强度增长速率最显著,并减少单位面积总开裂面积至29.67 mm~2/m~2、40.34mm~2/m~2;单掺10%硅粉提高混凝土早期强度增长速率最显著,并增加单位面积总开裂面积至715.31mm~2/m~2。单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉不能同时满足抗裂性能和强度要求,采用限制性圆环收缩开裂试验和正交试验方法研究,研究发现,复掺15%粉煤灰无矿渣和7%硅灰满足高强混凝土强度性能,且混凝土抗裂敏感性最弱达到55h,掺加0.5%葡萄糖酸钠缓凝剂进一步延缓早期强度增长率,并提升混凝土抗裂敏感性至78h。     

氧化石墨烯改性碳纤维/环氧树脂体育复合材料及性能试验

针对碳纤维/环氧树脂材料用于高端体育器材时耐热性能和耐冲击性能较差的问题,提出用氧化石墨烯对其进行改性。通过动态热机械能试验和冲击后压缩强度试验,对改性后氧化石墨烯/碳纤维/环氧树脂(GO/CF/EP)复合材料的性能进行测试。结果表明：在复合体系内,氧化石墨烯掺量为0.2%(质量分数)时,复合材料玻璃转化温度为201℃,复合材料凹陷深度和损伤面积分别为1.01 mm和1 089 mm²,冲击后抗压缩强度为180 MPa,表现出较好的性能。     

塑钢纤维磷渣混凝土弯曲性能研究

以不掺塑钢纤维的磷渣混凝土为基准,对纤维长度为30 mm、40 mm、55 mm和纤维掺量为3 kg/m³、6 kg/m³、9 kg/m³的塑钢纤维磷渣混凝土进行四点弯曲试验,研究不同纤维长度和纤维掺量对磷渣混凝土弯曲性能的影响规律。研究结果表明:随着塑钢纤维长度和掺量的增加,磷渣混凝土的抗弯强度随之增加,塑钢纤维长度为55 mm,掺量为3 kg/m³时,对磷渣混凝土抗弯强度增强效果最佳,抗弯强度比基准组提高了56%;随着塑钢纤维长度和掺量的增加,磷渣混凝土弯曲韧性指数不断增大,弯曲韧性不断提高,塑钢纤维长度为55 mm,掺量为9 kg/m³时,弯曲韧性指数I₂₀比基准组提高了9.8倍。     

减缩抗裂型混凝土超塑化剂的性能及其作用机理

开发了一种新型的减缩抗裂型超塑化剂(shrinkage-reducing and anti-cracking polycarboxylate-based superplasticizer,SRPCA),掺量为水泥质量的0.2%时,减水率可达22.3%,且增强效果明显.和掺传统萘系减水剂的混凝土相比,掺SRPCA的混凝土90d的自收缩率和干燥收缩率分别降低了52.1%和44.9%.平板和圆环开裂实验证实:SRPCA大大提高了混凝土的抗裂能力.SRPCA的减缩抗裂效果基本接近减缩剂掺量为胶凝材料总质量2%的减缩抗裂效果,但SRPCA的掺量不到复掺萘系减水剂和减缩剂的1/10.     

早期强度对混凝土抗裂性能的影响研究

在本文中,笔者通过大量实验来探究不同掺量的粉煤灰、矿渣粉以及硅粉对混凝土强度和抗裂性能的影响。试验结果表明:单掺15%粉煤灰、20%矿渣粉控制混凝土早期强度增长速率最显著;单掺10%硅粉提高混凝土早期强度增长速率最显著,并增加单位总开裂面积至715mm~2/m~2。单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉不能同时满足抗裂性能和强度要求,研究发现,复掺15%粉煤灰无矿渣和7%硅灰可以满足混凝土强度性能,混凝土抗裂敏感性最差达到55h,通过添加0.5%葡萄糖酸钠缓凝剂,可以对早期强度增长率起到延缓作用,将混凝土抗裂敏感性提升到78h。     

基于平板法纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

通过平板约束试验研究整体式聚丙烯纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土、整体式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,并与基准混凝土进行对比研究.结果表明:掺加纤维的混凝土,其早期开裂时间延迟,裂缝条数、最大裂缝宽度、裂缝总长度、单位面积裂缝的数量、总裂缝面积均有不同程度的减小,纤维掺入混凝土中能显著改善混凝土的早期抗裂性能;在纤维掺人的混凝土中,纤维掺入方式不同,混凝土抗裂效果也不同.经对比分析,混杂纤维混凝土的抗裂性能要优于单掺纤维混凝土;层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果要好于整体式混杂纤维混凝土.     

抽水蓄能电站高性能抗裂面板混凝土力学性能试验研究

为了提升抽水蓄能电站抗裂面板混凝土的综合性能，设计了不同配合比下高性能抗裂面板混凝土的力学性能试验。结果表明：水胶比对抗裂混凝土强度、耐久性和极限拉伸变形有重要影响；水胶比设计为0.33,硅粉和聚丙烯纤维对面板混凝土的强度和抗拉特性有明显的提升作用，而膨胀剂和聚丙烯纤维可以对混凝土干缩变形、自身体积变形以及裂缝的产生起到很好的抑制作用；综合考虑混凝土的各项力学性能以及单位线性变化量，得到高性能抗裂面板混凝土的最佳配合比方案为：水胶比0.33,粉煤灰、硅灰、膨胀剂、纤维掺量分别为60 kg/m³、20 kg/m³、21 kg/m³和0.6 kg/m³。     

调湿陶瓷砖制备与性能研究

以火山灰及钾钠石粉为主要原料,无机硅基介孔材料为性能提升助剂材料,采用陶瓷砖生产工艺制备调湿陶瓷砖。重点研究了无机硅基介孔材料及釉料喷涂量对调湿砖性能的影响。实验结果表明：在硅基介孔材料添加量为2%、喷釉量为70 g/m²时,制备出吸湿量为385 g/m²、放湿量为370 g/m²,抗折强度达15.2 MPa的调湿陶瓷砖。     

Internal curing of high-performance concrete with pre-soaked fine lightweight aggregate for prevention of autogenous shrinkage cracking

The effectiveness of internal curing (IC) to reduce autogenous shrinkage cracking in high-performance concrete (HPC) was investigated using different levels of internal curing on four pairs of large-size prismatic HPC specimens tested simultaneously under free and restrained shrinkage. Internal curing was supplied by pre-soaked fine lightweight aggregate (LWA) as a partial replacement to regular sand. It was found that the use of 178 kg/m³ of saturated LWA in HPC, providing 27 kg/m³ of IC water, eliminated the tensile stress due to restrained autogenous shrinkage without compromising the early-age strength and elastic modulus of HPC. It was shown that the risk of concrete cracking could be conservatively estimated from the extent of free shrinkage strain occurring after the peak expansion strain that may develop at very early ages. Autogenous expansion, observed during the first day for high levels of internal curing, can significantly reduce the risk of cracking in concrete structures, as both the elastic and creep strains develop initially in compression, enabling the tensile strength to increase further before tensile stresses start to initiate later.     

Effect of Internal Curing on Moisture Gradient Distribution and Deformation of a Concrete Pavement Slab Containing Pre-Wetted Lightweight Fine Aggregates

Internal curing technology has been proven effective in improving many properties of concrete. The application of this technology to the transportation infrastructure holds promise with increasing resistance to cracking and enhanced durability. On the other hand, an investigation of moisture distribution in concrete slabs is of significance for predicting slab deformation and the associated stress and failure. This study is performed to investigate the characteristics of the pre-wetted sintered fly ash lightweight fine aggregate (LWFA) used as an internal curing agent and the influence of internal curing on concretes exposed to sealed curing, external drying, and surface wetting conditions. The internal curing effects on the moisture distributions in concrete pavement slabs at w/c = 0.3 and 0.4 were evaluated through experimental measurements, and the effects on slab deformations were quantified using an equivalent temperature difference. The findings of this study will benefit the further application of internal curing technology to the transportation infrastructure's construction.     

回收聚乙烯的交联发泡及其产品性能研究

介绍了以3种回收低密度聚乙烯（PE）为原材料,热膨胀微球为发泡剂,运用模压法加工成型制备得到的交联发泡聚乙烯板材。通过差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、摆锤式冲击试验机和电子万能试验机等对所制备交联发泡聚乙烯产品的热学性能、形貌、抗冲击性能和抗拉伸性能进行了表征和分析。结果表明,聚乙烯回收料经加工后,熔点及分子量均有所提升,这归因于过氧化二异丙苯（DCP）的交联作用;交联后形成的网络结构有利于泡孔的稳定,3种回收料交联发泡后均得到了独立分布的泡孔;拉伸强度和冲击强度最高可达9.7 N/mm²和21.5 kJ/m²;氧化诱导时间为7.3 min;此发泡材料可望用于生产浮漂和浮力球等各类型水上产品。     

聚丙烯纤维混凝土在桥面铺装中的应用

聚丙烯纤维混凝土具有优良的抗渗、抗裂、耐磨、抗冲击和抗疲劳性能,针对巴东长江公路大桥桥面铺装层的设计要求：80mm厚C40防水混凝土,通过大量试验研究,决定采用聚丙烯纤维混凝土,选定的聚丙烯纤维混凝土在巴东长江大桥桥面铺装层中进行了全面施工应用,效果非常理想。     

生物基高效脱墨剂的制备及应用研究

采用廉价及可再生的脂松香、椰子油酸、棕榈酸为原料,制备生物基脱墨剂,并应用于废纸脱墨。采用FT-IR对原料进行了表征,以正交试验法优化了生物基脱墨剂的制备工艺,探讨了生物基脱墨剂的最佳用量及脱墨性能,并与传统脱墨剂做脱墨性能对比。FT-IR结果表明,生物质原料中既有饱和的脂肪酸也有不饱和的脂肪酸。生物基脱墨剂优化的制备条件为时间30min、温度90℃、m（脂松香）：m（椰子油酸）：m（棕榈酸）为2.5：3.5：4.0、NaOH溶液的质量分数40%。生物基脱墨剂是一种高效脱墨剂,最适加入量为0.20%;在加入量为0.20%,浮选温度为40℃,浮选时纸浆质量分数1.0%,浮选pH值为9,浮选时间为20min时,脱墨后废纸浆白度可达58.67%（ISO）,残余油墨值达274.42mm²/m²,油墨去除率达57.81%;实际应用结果表明生物基脱墨剂的脱墨性能优于传统的S型和天小脱墨剂。     

甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫的制备及其阻燃性能

利用木质素磺酸钠(SLS)替代部分聚醚多元醇,同时将甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为添加型阻燃剂,采用"一步发泡法"制备出甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫材料(DMMP/SLS/PUF),通过极限氧指数(LOI)测试对其阻燃性能进行分析,探究了 SLS替代率及DMMP添加量对材料阻燃性能的影响.并利用锥形量热(CO...     

微波水热法制备氧化镁-氧化铜-氧化钙复合材料及其抗菌性能

以氯化镁、氯化铜、氯化钙为原料,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为分散剂,采用微波水热法合成了氧化镁-氧化铜-氧化钙复合材料;通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮吸附（BET）等表征手段对样品进行了结构表征;利用最小抑菌浓度（MIC）和菌落计数法对样品的抗菌性能进行了研究。实验结果表明：氧化镁-氧化铜-氧化钙复合物具有纳米片状结构,制备的MgO_0.7CuO_0.1CaO_0.2比表面积为66.789 m²/g,平均孔径为54.117 nm,孔容为0.904 cm³/（g·nm）;MgO_0.7CuO_0.1CaO_0.2在质量浓度为500 μg/mL条件下展现出良好的抗菌性能,在质量浓度为600 μg/mL以上时抑菌率达到99.9%以上。     

钢板混凝土组合剪力墙早期裂缝试验研究

针对钢板混凝土组合剪力墙结构早期开裂问题,设计了混凝土中掺加膨胀剂、内养护剂、钢纤维、膨胀剂与内养护剂复掺4种情况下的早期收缩及早期平板约束开裂试验,以此来研究钢板混凝土组合剪力墙中高强高性能混凝土的抗裂减缩效果.结果表明:膨胀剂、内养护剂、钢纤维、膨胀剂与内养护剂复掺都可以降低混凝土的早期收缩;膨胀剂与内养护剂复掺明显改善了膨胀剂的膨胀效果,使混凝土的膨胀应变及膨胀时间得到显著提升,降低28 d收缩达87.6%,且混凝土早期开裂时间推迟,裂缝宽度和数量都明显降低.本文的研究结果为钢板混凝土组合剪力墙早期裂缝的控制提供了参考.