纳米TiO_2对水泥基材料的增韧效果及作用机制

通过力学强度、SEM、XRD和MIP测试手段,研究了NT对水泥砂浆机械性能与微观结构的影响。结果表明,3%NT可显著提高水泥砂浆的抗拉和抗折强度,28 d时相比空白样分别提高了68.2%和63.2%;促进AFt的结晶析出,其含量较空白样提高了62.6%,并与水泥砂浆的抗拉和抗折强度呈现明显的正向关系;使28 d时硬化浆体内部孔隙率降低了37.0%,无害孔增加了41.0%,有害孔降低了37.9%,即孔结构明显细化并向无害孔转移。研究结果说明了3%NT可明显改善水泥砂浆韧性与密实度,并提出了NT对水泥水化晶体的形成具有模板成核作用和调控晶体生长效应。     

纳米SiO2和丁苯胶粉复合改性水泥基材料的强度及抗渗性能

本文研究了单掺丁苯胶粉(SBR)和复掺SBR/纳米SiO₂(NS)对水泥基材料抗折强度、抗压强度、吸水率、抗氯离子渗透系数的影响规律,并采用XRD、DSC-TG、FTIR、SEM-EDS、MIP等手段对水泥基材料水化产物和微观结构进行分析,探究单掺SBR和复掺SBR/NS对水泥基材料强度及抗渗性能的影响机理。结果表明,复掺SBR/NS显著改善了由单掺SBR引起的水泥基材料早期强度下降的问题,单掺SBR和复掺SBR/NS均可降低试样的吸水率、吸水速率和非稳态氯离子迁移系数,且复掺效果优于单掺。微观测试表明:单掺SBR可降低Ca(OH)₂的含量,减少有害孔和多害孔的数量,增加结构整体性;复掺SBR/NS可进一步降低Ca(OH)₂的含量,促进水化反应生成更多C-S-H,提高C-S-H的聚合度,降低最可几孔径,减少少害孔、有害孔和多害孔的数量,降低水化产物的钙硅比,从而增强试样的抗折强度和抗压强度并提高其抗渗性能。     

超细粉料对膏状瓷砖背胶性能影响研究

研究了三种不同比表面积超细粉料改性膏状瓷砖背胶在标准、浸水、冻融以及热老化养护条件下的拉伸粘接强度。结果表明，当超细粉料掺量为10%时，改性后的膏状瓷砖背胶28 d拉伸粘接强度在四种养护环境下综合性能均达到最佳，其中标准及冻融循环养护条件下的拉伸粘接强度改善尤为明显；改性后的膏状瓷砖背胶施工性和涂布面积较普通膏状瓷砖背胶有明显提升，有效降低了单位面积膏状瓷砖背胶的施工成本。     

TiO2纳米颗粒对水泥-粉煤灰体系水化硬化及氯离子侵蚀的影响

利用微量热分析、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞测孔仪(MIP)等手段研究了TiO_2纳米颗粒对水泥粉煤灰体系水化硬化以及抗氯离子侵蚀的影响。研究发现:TiO_2纳米颗粒的异相晶核效应和微集料填充效应协同作用,促进了水泥熟料的水化,加快了粉煤灰的二次水化进程并降低了硬化水泥石的孔体积,使水泥粉煤灰材料的微观结构更加均匀密实,提高了水泥粉煤灰材料的力学性能和抗氯离子侵蚀性能。     

纳米SiO2改性的砂浆保护层对混凝土氯离子渗透性的影响

采用5％纳米SiO2改性砂浆作为保护层来提高混凝土的抗氯离子渗透性,与普通混凝土相比,经保护层处理的混凝土抗氯离子渗透性能得到了明显的改善.通过用差示扫描量热法-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,探讨了纳米SiO2改性的砂浆保护层对混凝土抗氯离子渗透性的影响机理.结果表明纳米SiO2的异相晶核效应、高火山灰反应活性和微集料填充效应,共同作用提高了砂浆保护层的致密度,从而提高了混凝土的抗氯离子的渗透性能.     

介孔SnO2气敏性能研究

为了改善传感器的气敏性能,采用溶胶-凝胶法合成了介孔SnO2,并研究了其气敏性能.研究表明:与纳米SnO2相比,介孔SnO2气体传感器具有较高的酒精、二甲苯响应,在100～150℃对甲醛的响应也大大提升.在100～ 150℃,干扰气体为甲苯和二甲苯时,介孔SnO2表现远远优越于纳米SnO2的酒精选择性.在100,150,350℃,干扰气体为甲苯时,介孔SnO2也具有优越的甲醛选择性.介孔SnO2的响应时间较短,但恢复时间较长.     

硬石膏对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥体系性能的影响

研究了硬石膏掺量（0%,1%,2%,3%）对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系抗压强度和干缩性能的影响。结果表明：随着硬石膏掺量的增加,在水化早期,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元体系的抗压、抗折强度变化不大,水化后期,硬化砂浆的抗压抗折强度在2%硬石膏掺量时达到最大;随着硬石膏掺量的增加,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系的收缩率逐渐降低,且与预养护龄期无关。     

聚甲醛-玄武岩混杂纤维增强砂浆力学性能

采用混掺聚甲醛(POM)纤维和玄武岩纤维(BF)的方法制备了一种多尺度纤维混杂体系的复合材料,研究了其抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及直接拉伸强度等基本力学性能,并通过扫描电子显微镜和数码电子显微镜对其微观结构进行分析。抗折、抗压强度试验结果表明,混掺两种纤维试样的抗折强度和早期抗压强度均明显优于单掺POM纤维试样,然而,28 d抗压强度有小幅下降;三点弯曲试验结果表明,单掺POM纤维可以改善水泥基材料的韧性并提高材料的等效弯曲强度,混掺BF后,等效弯曲强度进一步提高。微观分析结果表明,POM纤维和BF与基体结合紧密,两种纤维在宏观和微观尺度上均起到协同作用,共同发挥阻止裂纹扩展的作用,从而改善水泥基复合材料的韧性并提高强度。     

硫铝酸盐水泥及硅酸盐水泥对海砂浆性能的影响

采用不同的水泥拌制砂浆,并分别掺入不同集料,综合研究每种水泥砂浆的力学性能和体积稳定性能,结果表明海砂浆的力学强度要弱于标准砂浆,但体积稳定性要强于标准砂浆。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和交流阻抗谱揭示了砂浆力学性能、体积稳定性的产生机理,即海砂的拌入对硫铝酸盐水泥的水化程度以及其水化产物钙矾石的团聚程度具有抑制作用,海砂引入的无机盐离子可促进硅酸盐水泥的水化反应,并且由于海砂啮齿结构,能与水泥基体紧密结合,使得海砂浆的体积稳定性优于标准砂浆。     

磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏（CPG）掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明：随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.