硫酸盐侵蚀下钙矾石的形成和膨胀机理研究现状

钙矾石是水泥混凝土硫酸盐侵蚀过程中的重要产物之一,钙矾石的形成可能会引起混凝土膨胀、开裂,本文在讨论水泥混凝土中钙矾石的形成和形貌的基础上,从钙矾石的形成环境-反应机理-形貌-膨胀机理出发综述了不同反应机制下形成的钙矾石对应的膨胀性能及钙矾石型硫酸盐侵蚀的膨胀机理,最后对钙矾石型硫酸盐侵蚀现状进行了总结.     

黄河上游某水电站硫酸盐侵蚀破坏分析

通过对黄河上游某水电站硫酸盐侵蚀破坏情况的现场调研,应用XRD、SEM/EDS、BSEM/EDS和MIP等现代分析测试方法,分析确定了现场工程水泥砂浆样品硫酸盐侵蚀产物主要是碳硫硅钙石、钙矾石和石膏,且主要富集在水泥浆体和细集料界面过渡区,S元素含量在侵蚀产物生成区比较高,向其周边逐渐减小,砂浆孔隙率和最可几孔径从内部到表层逐渐增大,孔隙粗大化.另外,进一步讨论了三种类型的硫酸盐侵蚀导致该工程破坏的原因.     

芡实采后加工与功能性的最新研究进展

芡实是一种营养价值极高的药食两用型水生植物,以芡实为原料开发的各类食品具有极高的营养价值和保健功能。该文对芡实的采后深加工及功能性等方面进行了综述,并对芡实的加工现状及开发利用前景做了分析与展望。     

热处理温度对磷渣-煤矸石微晶玻璃结构和性能的影响

以磷渣和煤矸石为原料,采用一步烧结法制备了性能优良的CaO?Al2O3?SiO2(CAS)系微晶玻璃,用差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行分析和表征,研究了热处理温度对微晶玻璃晶相组成、微观结构和宏观性能的影响规律。结果表明,固废利用率达100%,微晶玻璃性能良好;以磷渣和煤矸石为原料在1250℃下熔融2 h、于850℃热处理保温2 h可制备主晶相为假硅灰石Ca3(Si3O9)的微晶玻璃,其抗折强度、显微硬度和体积密度分别为74.4 MPa,566.9 HV和2.75 g/cm3。随热处理温度升高,微晶玻璃主晶相由Ca3(Si3O9)相转变为硅灰石CaSiO3相,晶体形态由球状向针状、短柱状改变,对提高微晶玻璃抗折性能有利,而显微硬度和体积密度均先增加后降低。     

植物外植体消毒过程的模块化处理

将植物组织培养过程中的外植体消毒这一过程分为浸泡、擦拭、冲洗及初步消毒等9个模块,不同的模块组合与重复实验证明该方法可操作性强,比常规消毒方法效果显著。     

MICP在建筑领域中的应用进展

城镇化的快速推进带动了我国建筑行业的蓬勃发展,绿色建筑与可持续性发展成为人们关注的热点.一方面,基于生物碳酸钙具有的胶凝特性,利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术可以胶结和加固砂土颗粒.与拌合法相比,喷洒法使固结砂土表现出更高的硬度和抗压强度;采用压力灌浆和循环灌浆的方式能进一步降低固结砂土的渗透系数和吸水率,提高其无侧限抗压强度和干密度.另一方面,基于菌液与胶结液粘度低、颗粒粒径小的特点,MICP技术可修复混凝土微裂纹、强化再生骨料,且修复后的混凝土和强化后的再生骨料表现出更为优异的物理力学性能.MICP是微生物通过自身代谢活动产生的CO32-与周围环境中的Ca2+结合生成生物碳酸钙的过程.碳酸钙的形成受到菌种、温度、pH值和钙源等因素的影响,菌种是碳酸钙沉淀形成的关键;偏离适宜的温度和pH值时酶活性会减小,甚至有可能失活及变性;与CaCl2、Ca(NO3)2等钙源相比,Ca(CH3 COO)2可以避免Ca2+团聚,从而表现出更高的矿化率.本文探讨了菌种的适用性及菌种、温度、pH值等因素对微生物沉积矿化机制的影响,并分别就MICP技术在地基砂土加固、混凝土裂纹修复、再生骨料强化等建筑领域的应用现状进行了综述,最后指出目前MICP技术在工程应用中存在的问题,并对MICP技术未来的研究方向进行了展望.     

水泥基材料硫酸盐侵蚀机理的研究进展

硫酸盐侵蚀是影响水泥基材料结构耐久性的重要因素。本文在分析硫酸盐侵蚀对水泥基胶凝材料铝相水化产物和C-S-H凝胶影响的基础上,归纳了现有水泥基胶凝材料硫酸盐侵蚀的作用机理,提出了硫酸盐侵蚀作用下水泥基材料微结构研究中存在的不足和进一步的研究方向。     

煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法的研究进展

煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废弃物,将其应用于水泥基材料是煤矸石资源化的有效途径。本文综述了国内外关于煅烧煤矸石粉体材料活性的评价方法——强度评价方法、火山灰性试验方法和现代分析测试方法(XRD、IR、NMR和ICP-AES)。针对煅烧煤矸石活性材料在水泥基材料研究和应用中存在的主要问题,分析阐明了其高效应用于实际工程中的研究重点。为加快煤矸石在水泥基材料中的资源化利用,提出了一些参考性建议。     

硫酸盐侵蚀下石膏的形成及破坏机制研究现状

硫酸盐侵蚀是影响水泥基材料耐久性的重要因素,它不仅会缩短材料的服役寿命,甚至可能危及结构安全。在硫酸盐侵蚀过程中,钙矾石、石膏和碳硫硅钙石等侵蚀产物不断形成,从而导致材料出现膨胀、开裂、软化和剥落等不同形式的破坏。由于不同侵蚀产物的形成条件和对水泥基材料的侵蚀机理存在明显差异,而侵蚀机理是工程实践中指导预防硫酸盐侵蚀的重要依据,因此探明不同侵蚀产物的形成及稳定条件以及各侵蚀产物对材料的作用机理成为该研究课题的主要内容。 从现有研究来看,钙矾石型硫酸盐侵蚀是目前研究最为成熟的一种硫酸盐侵蚀。钙矾石是在高碱性硫酸盐溶液条件下形成的主要侵蚀产物,并且当其在狭小封闭的孔洞中生长时会导致材料发生膨胀、开裂破坏,相应的膨胀机理有吸水肿胀理论、结晶压理论和固相反应理论等。另外,在钙矾石型硫酸盐侵蚀的预防方面,发现通过控制水泥中铝酸三钙含量可有效减小因钙矾石形成而造成的膨胀危害。近年来,世界各地的研究者竞相报道了碳硫硅钙石的形成对混凝土结构造成严重破坏的工程实例,这使得碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀也逐渐受到重视。目前普遍认为碳硫硅钙石的形成主要导致材料出现泥化和分解现象,但其形成条件较为复杂,只在一些特殊环境下才有可能发生。 石膏是水泥基材料在硫酸盐侵蚀下形成的另一种较为常见的腐蚀产物,它的形成同样影响着水泥基材料的耐久性能。研究发现,硫酸盐溶液浓度越高,越利于形成石膏,但后来发现溶液pH值对石膏的形成及稳定影响更为显著,同时溶液温度、离子种类以及腐蚀制度等对石膏的形成也有一定影响。由于石膏的化学组成相对简单且不含铝相,因此采用普通抗硫酸盐侵蚀方法并不能有效抑制石膏的形成及破坏。石膏的形成往往伴随着水化产物的溶解脱钙,从而导致材料出现软化和剥落现象,但在石膏的膨胀问题上仍存在较大争议。 本文综述了硫酸盐侵蚀下水泥混凝土中石膏形成的影响因素,总结了石膏的生长位置及其引起的脱钙作用,最后对石膏的膨胀作用进行了相关探讨。     

工业废物微晶玻璃组分设计和制备工艺的研究进展

工业废物微晶玻璃是一种以工业废物为主要原料制备的含有微晶相的绿色材料。在讨论不同化学成分对基础玻璃熔融和晶化行为影响的基础上,总结了工业废物微晶玻璃的配方设计;综述了不同制备工艺对工业废物微晶玻璃结构与性能的影响,最后展望了工业废物微晶玻璃的应用前景。