高性能水泥基材料及其精细制品的发展

高性能水泥基材料及其精细制品已成为当代胶凝亲的重要研究方向，本文介绍了该方向理论研究与技术研究取得的主要进展，并对其涵义、研究内容及发展进行了探讨。     

Effects of surface-activated coal gangue aggregates on properties of cement-based materials

Effects of calcined coal gangue （CG） aggregates treated by the surface thermal activation on the flowability and strength, and paste-CG aggregate interfaces of the cement-based material were investigated. The experimental results show that the compressive and flexural strength of the cement-based material with the calcined CG aggregates is much higher than that of the material with the natural CG aggregates, but the flowability of the material with calcined CG is significantly reduced with the calcined time. The strength of the material with the calcined CG aggregates only increases little with the calcined time at the same w/c ratio, but is reduced with the calcined time at the same flowability. The CG aggregates calcined by the surface thermal activation obviously overcomes the disadvantages of fully calcined CG.     

碳纤维增强水泥基复合材料的电磁屏蔽性能

利用弓形法测试了碳纤维质量掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%时,碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)在低频段4~8 GHz和高频段8~18 GHz对电磁波的反射率,讨论了碳纤维质量掺量变化对反射率的影响。结果发现,碳纤维质量掺量相同、低频段时,反射率小于-10 dB,复合材料对电磁波表现出吸收性;高频段时,反射率大于-10 dB,复合材料对电磁波表现出反射性。低频段、碳纤维质量掺量为0.6%时出现最小反射率-15.1 dB;高频段、碳纤维质量掺量为0.4%时,出现最小反射率-19.4 dB。     

细菌技术在水泥基材料中的研究现状及展望

介绍了细菌技术胶凝复合材料的研究进展,例如细菌诱导碳酸钙沉淀的机理,细菌在水泥基复合材料中的应用方法,细菌对水泥基材料机械性能、耐久性的影响,以及成本效益分析等。概述了在建筑中应用细菌技术的水泥基复合材料的机遇和挑战。     

纤维对水泥基复合材料性能影响研究进展

为拓宽纤维材料在水泥基复合材料上的应用,促进超高韧性纤维增强水泥基复合材料的发展,对目前国内外纤维性能对水泥基复合材料性能影响的研究进展进行综述。首先,介绍了纤维增强混凝土的种类及增强增韧机制,认为纤维桥接作用可阻止裂纹产生和扩展,显著提高混凝土的拉伸强度和延展性能。其次,分析了混凝土领域常用有机纤维和无机纤维的性能特征;然后对影响纤维增强混凝土性能的因素进行归纳与总结,从混杂纤维、纤维形态、体积分数、纤维排列方向以及纤维粘结性能对复合材料性能的影响关系进行分析。最后,指出纤维增强混凝土研究中亟待解决的问题,并展望了未来纤维增强混凝土的发展趋势。     

水泥基材料中高效减水剂应用效果的检测方法

采用水泥浆体流动度、混凝土减水率、坍落度及强度增长率等指标确定了2种萘系高效减水剂的掺量，研究了二者在此掺量下对相同配比砂浆的流动度及经时损失、开裂敏感性及干湿变形的影响。结果表明：与水泥适应性均较好的2种萘系高效减水剂在各自掺量下，所配制的砂浆具有相同的初始流动度及流动度经时损失变化，但其初始开裂时间与干湿变形却存在差异，说明在评价高效减水剂的应用效果时除了检测与水泥的相容性外还应考虑其对水泥基材料收缩变形性能的影响；不同外加剂对水泥基材料体系碱度的适应能力不同，较高的碱度会增加材料的开裂敏感性。     

水泥基纳米石墨复合材料的电磁屏蔽性能

以纳米石墨微片作为导电填料,水泥作为基体,制备高导电性复合材料,研究其电磁屏蔽等性能.探讨纳米石墨微片、含水量、龄期对复合材料的导电性及电磁屏蔽效能的影响.结果表明,质量分数为15%的纳米石墨微片制得的复合材料的性能为最佳,其体积电阻率为22.3Ω·cm,电磁屏蔽效能达到22.60dB(1.5GHz).     

镀镍碳纤维水泥基材料的电热性能研究

采用镀镍碳纤维(Ni-CF)制备导热水泥基复合材料,研究水灰比、纤维掺量和长度对水泥净浆试件升温值的影响,分析了Ni-CF掺量对水泥净浆试件电热升温和电热转化率的提升效果。结果表明:随着Ni-CF掺量的增加,试件的最大升温值呈先升高后降低的趋势,纤维掺量为0.4%(质量分数)时试件升温效果的提升最明显;当Ni-CF长度从4 mm增至8 mm时,水泥净浆试件的最大升温值逐渐降低;水灰比(W/C)为0.5时,Ni-CF水泥净浆试件通电发热的温度最高;Ni-CF提高水泥净浆试件电热转化率的效果较好,最高可达71.98%,是同配合比下碳纤维(CF)水泥净浆试件电热转化率的两倍。     

碳纳米管水泥基复合材料的力学性能和抗冻性能研究

作为新型纳米材料,碳纳米管(MWCNTs)已经应用于水泥基材料中用以改善水泥基材料性能.本文采用十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂将碳纳米管均匀分散于水泥材料中制备成碳纳米管水泥基复合材料,并细致研究了其力学性能和抗冻性能.结果表明碳纳米管的加入能够有效的增加水泥基材料的力学性能和抗冻性能.当碳纳米管的掺量为0.1％时,碳纳米管水泥基复合材料的力学性能达到最大,其抗折强度和抗压强度分别为17.5MPa和92.3 MPa.在300次冻融循环过程中,碳纳米管水泥基复合材料的质量损失率和动弹模量变化率偏低,表明碳纳米管水泥基复合材料的抗冻性得到了增强.SEM微观分析表明,碳纳米管在水泥基材料中起到了桥联和拔出效应,能够有效的延缓和阻止水泥基材料受到外界的破坏.