超细碳酸钙对硫铝酸盐水泥基双液注浆材料性能的影响

为了进一步改善硫铝酸盐水泥基双液注浆材料(SCGM)的力学性能和抗碳化性能,采用气-液碳化法合成了超细碳酸钙(SC),研究了SC掺量对SCGM凝结时间、水化硬化性能、抗碳化性能及微观结构的影响规律.结果表明:SC可以促进SCGM的水化,提高力学性能及抗碳化性能;当SC掺量为3％(质量分数)时,养护6 h和28 d的抗压...     

应力-化学介质-冻融循环协同作用下水泥基材料失效机理及寿命预测的研究

针对水泥基材料在应力-化学介质-冻融循环协同作用下的耐久性进行了研究,并开发了多种材料失效试验方法和装置。砂浆试件应力-化学腐蚀协同作用试验装置的特点是加载稳定,克服了应力松弛;协同作用耐久性试验装置可以用于监测协同作用下钢筋混凝土试件性能的衰减过程。研究发现：矿物掺合料改善抗渗性的能力依次是矿渣粉、活化煤矸石粉、粉煤灰;随应力比加大和冻融循环次数增加,水泥基材料中钢筋锈蚀加速、化学介质的渗透速度和深度增大,协同作用加速了水泥基材料的失效;可以用一元二次函数来近似预测氯盐-冻融循环-弯曲荷载协同耦合作用下的寿命。     

石粉含量对机制砂性能影响的试验研究

为了更好地研究机制砂对混凝土性能的影响,以福刚石灰岩机制砂和石粉为例,系统地研究了石粉含量对机制砂级配、细度模数、堆积密度(空隙率)的影响.试验结果表明,石粉含量对0.15 mm档的累计筛余和细度模数的影响呈线性关系;石粉含量对机制砂空隙率的影响则可用非均一球形颗粒的填充理论来解释.这不仅有助于更好地研究机制砂对混凝土性能的影响,而且还有助于指导机制砂的生产.     

电石渣制备球霰石型CaCO3的影响因素研究

为了高附加值利用电石渣以及封存CO₂,以电石渣为原料，使用多种添加剂，常压制备了球状球霰石。利用粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等考察了添加剂种类、反应温度、电石渣中杂质、反应体系对合成CaCO₃中球霰石的影响。结果表明，甘氨酸和丝氨酸对诱导生成球霰石的效果显著，反应温度的增加不利于球霰石的生成，电石渣中的杂质Al₂O₃和SiO₂可以诱导Ca(OH)₂矿化CO₂体系形成方解石。不同反应体系会影响所制备球霰石的晶体大小，电石渣-CO₂体系制备的晶体尺寸最小。在15℃的电石渣-CO₂反应体系中，通过添加甘氨酸可以制备单分散的表面有粗糙突起的球霰石型CaCO₃。以上研究结果为利用电石渣等碱性工业废渣制备高附加值球霰石，同时安全有效封存大量CO₂温室气体提供了一种简便方法。     

碳纳米管对3D打印混凝土流变性能及力学性能的影响

碳纳米管(MWCNTs)是一种性能优良的纳米材料，将其掺入3D打印混凝土(3DPC)中不仅会对基体内部微裂纹的生成和扩展以及3D打印混凝土的宏观力学性能产生显著影响，而且会影响新拌3D打印混凝土的流变性能。为了明确碳纳米管对3D打印混凝土性能的影响，通过设置六种碳纳米管掺量(0%、0.01%、0.02%、0.05%、0.08%、0.1%),研究了碳纳米管的掺量对3D打印凝土流变性能及力学性能的影响，并基于SEM测试结果进行了微观分析。研究结果表明：随着碳纳米管掺量的增加，3D打印混凝土的流动度逐渐下降，静态屈服应力、动态屈服应力逐渐增加。各龄期的抗折强度均随着碳纳米管掺量的增加而增大。随碳纳米管掺量的增加，3D打印混凝土的抗压强度先增大后减小，当碳纳米管掺量为0.05%时，其抗压强度最大。SEM结果显示，碳纳米管可以起到桥接和填充作用，能与基体紧密连接，阻止3D打印混凝土内部微裂缝和孔洞的生成与扩展，在较低掺量(不超过0.05%)下即能显著改善3D打印混凝土的微观结构。     

CO2协同镁渣基固废制备纤维板及其性能与微结构

镁渣是冶炼镁过程中产生的固体废弃物，存在着活性低和体积稳定性差等问题。本研究以镁渣和纸浆纤维为原料，制备了一种固碳纤维板(CFB)，并系统研究了蒸压养护、碳化养护以及碳化–蒸压养护对固碳纤维板性能的影响，以及碳化镁渣浆体和纸浆纤维之间的界面微结构。结果表明，只经过蒸压养护的CFB，其体积稳定性差，抗折强度仅为4.5 MPa；而碳化8 h后CFB的抗折强度和CO₂吸收量分别达到17.3 MPa和14.4%。此外，通过碳化–蒸压养护后CFB的抗折强度可以进一步提高到20.2 MPa。微观结构和纳米压痕的结果表明，碳酸钙晶体(文石和方解石)与C–S–H一起填充了孔隙，增强了纸浆纤维与硬化浆体间的界面微观性能，这是CFB经过碳化–蒸压养护后具有较高抗折强度的主要原因。     

电石渣制备球霰石碳酸钙的工艺及机理

为了高附加值利用电石渣以及封存CO₂，以电石渣为原料、甘氨酸（Gly）为添加剂，在常压下采用电石渣-CO₂反应法制备了高纯度球形球霰石碳酸钙.通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究了Gly掺量对球霰石含量的影响以及球霰石的稳定性，并探讨了球霰石的形成机理及滤液中Gly的循环利用.结果表明：球霰石的含量随着Gly掺量的增加呈先增加后减少的趋势；制备的球霰石具有良好的热稳定性；在球霰石的形成过程中，碳酸钙由方解石和小针状文石晶体通过团聚、溶解和沉淀转化为表面有粗糙突起的球形球霰石；滤液中的Gly可以循环利用且不影响球霰石的含量；电石渣-CO₂反应法是一种简便、低成本、少污染制备球霰石的新工艺.     

钢渣-矿渣复合水泥基材料3D打印性能

为了提高固体废弃物的资源化利用，探究利用钢渣制备3D打印水泥基材料的可行性，研究了钢渣、矿渣的质量比对复合水泥基材料流变特性、可打印性和力学性能的影响规律。结果表明，随着钢渣质量的增加，浆体的流动度和静态屈服应力增大，塑性粘度减小，可挤出性增强，变形率降低，同时抗压强度显著降低。通过Zeta电位测试发现，随着钢渣掺量的增加，Zeta电位绝对值变小，胶体颗粒间引力增大，导致静态屈服应力增大。而随着矿渣掺量的增加，浆体固含量增多，固体颗粒间摩擦加剧，产生了更多絮凝结构和网状结构，提高了浆体的塑性粘度。     

压痕点数及解卷积法对水泥纳米压痕试验的影响

采用K均值法与高斯混合模型对水泥净浆不同压痕点数的纳米压痕数据进行解卷积处理.结果发现:压痕点数对解卷积结果存在影响,100个压痕点数下2种解卷积方法得到的结果均较为离散,但225及以上压痕点数的解卷积结果相似度较好;K均值法虽依赖初值参数的选择,但其对数据的处理结果与高斯混合模型的拟合结果相近,因此可作为高斯混合模型的一种检验方法.