海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明:海水侵蚀环境下,混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体,导致溶出性或膨胀性破坏;通过掺入矿粉,细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能,但矿粉掺量超过30%后的孔隙细化效果不佳,且使孔径分布呈两极化趋势,无害孔和多害孔明显增加,少害孔和有害孔急剧减少;核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29Si所对应的共振频率降低,化学位移向负值方向移动,凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和Q2(1Al)形式存在,还以Q3和Q4形式存在。

煤矿沿空留巷巷旁支护充填材料的制备

煤矿沿空留巷巷旁支护充填材料要求具有良好的流变性能、较高的支护强度和一定的可缩变形量。通过正交实验设计,分析和研究了巷旁支护充填材料的流变和力学性能。并进行了充填材料单轴受压变形性能测试和界面过渡区的微观结构分析。结果表明:水胶比0.41、砂率0.41、复合外加剂掺量4.0%时可制备出泵送性能好、早期强度高、适应变形性能好的巷旁支护充填材料。

水玻璃-工业废渣双液注浆材料的研究与应用

采用碱激发工业废渣的原理研制出了一种新型的双液注浆材料,其试验结果表明:此注浆材料凝胶性能好,凝胶时间在几秒到几十分钟范围内可调,并随水灰比及粉煤灰、水玻璃掺量的增加而延长,随水玻璃模数由1增加到3.19而缩短;强度高,28天强度可达30 MPa,随龄期的延长持续增大,随水灰比及粉煤灰掺量、水玻璃掺量的增大而降低,随水玻璃模数由1增加到3.19而增大。文章介绍了该注浆材料的试验研究、成果分析及在武汉长江隧道工程中的应用。

轻集料吸水率对轻集料-水泥石界面区特性的影响

利用固体核磁共振硅谱(29Si NMR)和显微硬度计,定量表征了轻集料-水泥石界面区的水化程度、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶聚合度和力学性能,研究了轻集料吸水率对轻集料-水泥石界面区力学性能和C-S-H凝胶微结构的影响规律,并以此验证了预湿轻集料的内养护效应.结果表明:轻集料-水泥石界面区的水化程度、C-S-H凝胶聚合度和显微硬度均高于水泥石基体;轻集料吸水率越大,轻集料-水泥石界面区的水化程度、C-S-H凝胶聚合度和显微硬度越高,预湿轻集料的内养护作用越明显.

新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的设计与应用

结合水泥-水玻璃双液注浆材料快速胶凝、抗水分散性能好和碱激发硅铝质胶凝材料耐久性好的特点,提出了抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的理想结构模型和设计方法。选择含C3S、C2S和高活性硅铝质成分的物质作原料,加入定量的水混合均匀成A液,然后与水玻璃(B液)混合制备一种具有优异抗水分散和抗水溶蚀性能的新型工业废渣双液注浆材料,并在武汉长江隧道注浆工程中得到了实际应用,获得了良好的效果。

天然硬石膏基粉刷石膏激发剂的优选与性能研究

采用结晶水法测定掺加不同种类激发剂硬石膏的水化率以表征激发效果，并通过XRD和SEM对水化产物的相组成和形貌进行表征．优选出适合天然硬石膏基粉刷石膏的激发剂。在此基础上以天然硬石膏为基材制备出粉刷石膏，并对其工作性能、水化硬化性能等进行检测。结果表明，激发剂可显著改善硬石膏活性，不同种类和掺量影响差别较大。单掺5％煅烧明矾28d水化率可达75％，单掺2％硫酸亚铁和2％草酸钠28d水化率可达60％；复合激发剂激发效果优于单掺，28d水化率超过85％；制备的硬石膏基粉刷石膏水化率大于等于80％、初凝时间为1～2h、抗压强度超过20MPa且无返霜现象，其他性能符合JC517．2004。

新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的工作性能及胶凝性能

研究了新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的工作性能及胶凝性能,探讨了各项性能的主要影响因素。研究结果表明:浆液流动性优异,可达到自流平;稳定性良好,析水率为零;凝胶时间在几秒到几十分钟可调,固结性能良好,结石率接近100%,结石体抗压强度28d可达20MPa;工作性能及胶凝性能主要影响因素有水玻璃模数、掺量以及A液水灰比、粉煤灰掺量等。

防水抗裂干混砂浆的设计与性能研究

针对目前市场上防水抗裂砂浆中存在的强度和耐久性问题,论文以水泥、砂作为基料,添加增密组分、微膨胀组分、减水憎水组分、防裂增韧组分制成干混料,加水搅拌制成砂浆,并测试其性能。结果表明:该砂浆可操作性和力学性能良好,防水、抗裂、抗渗性能优异,经济性突出,完全满足国家防水抗裂砂浆标准的要求。

材料工程检测技术课程教学改革与实践

材料工程检测技术是高等工科院校土建类专业的一门基础课程,也是安徽建筑工业学院国家级"高等学校特色专业建设点"——无机非金属材料工程专业的专业基础课程和重点建设课程。为了满足用人单位的要求和高校特色专业建设的需要,依据课程教学现状和教学目标,优化教学内容、改进教学方法、丰富教学手段、增加案例实训、完善工程实践、改革考核方式,从而实现教与学、学与用的统一。

复合防水抗裂干混砂浆综合性能试验研究

在砂浆中添加增密组分、微膨胀组分、减水憎水组分、防裂增韧组分组成复合防水抗裂体系,测试了砂浆的工作性、压折比、粘结强度、吸水量比、抗渗性、收缩率、抗裂性等基本性能指标,综合评价了其防水抗裂性能。结果表明,该砂浆可操作性良好,力学、防水、抗裂性能优异,完全满足国家相关防水抗裂砂浆标准的要求。

碱激发-工业废渣双液注浆材料性能研究

利用工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)和水玻璃制备出具有不同凝胶时间(3～300 s)、高固结强度(～25 MPa)和结石率可达100%的双液注浆材料,使工业废渣再生资源化,并减少灌浆水泥的消耗量,为注浆材料的“绿色”和高性能化提供了一种选择.研究结果表明:随着水玻璃模数的增加,浆液凝胶时间先减小后增大,浆液固结强度先增大后减小;随着水玻璃掺量(体积分数)的增加,浆液凝胶时间保持延长趋势,而固结强度则先增大后减小;随着粉煤灰的加入,浆液凝胶时间延长.当工业废渣双掺或三掺时,无水泥熟料注浆材料体系较单掺工业废渣无水泥熟料注浆材料体系具有更合理的颗粒级配效应和更高的固结强度.

工业废渣无水泥双液注浆材料的研究

根据碱激发工业废渣原理研究制备了一种新型双液注浆材料,结果表明:其凝结时间可调,初凝范围从几十秒到3h,终凝范围从30min到15h;强度高,28d强度可达30MPa;随着水灰比和粉煤灰掺量的增加,凝结时间延长,强度降低;随着水玻璃掺量的增加,强度降低,凝结时间延长;随着水玻璃模数由1增加到3.19,硬化体强度上升,凝结时间缩短。并对该材料在武汉长江隧道工程的应用进行了优选。

工业废渣注浆材料的抗溶蚀性能(英文)

针对水玻璃-水泥(soluble glass-cement,SC)注浆材料在地层加固过程中抗水溶蚀性能差和工业废渣得不到有效利用等问题,用工业废渣完全取代SC注浆材料中的水泥制备出水玻璃-工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)(soluble glass-activated industrial residue slag,SAS)注浆材料。模拟淡水侵蚀环境,对SAS和SC两体系注浆材料进行了水溶蚀试验研究,结果表明SAS系列抗水溶蚀性能优于SC系列的。在水溶蚀作用180d条件下,SAS注浆材料的强度无损失,而SC系列结石体强度损失率达50%;SAS系列的Si溶出量、溶出物质总量和电导率等都低于SC系列的。压汞法、X射线衍射、扫描电镜测试结果也表明:SAS具有致密的微观结构和低溶解度的水化产物,从微观层次证明了SAS系列注浆材料的高抗水溶蚀性能。

钢渣-偏高岭土地聚合物的凝结硬化和粘结性能

研究了钢渣-偏高岭土体系地聚合物的凝结硬化和粘结性能,试验结果表明:钢渣-偏高岭土体系地聚合物的凝结硬化与水玻璃的模数、总含固量及液固比、养护制度等因素有内在联系。当水玻璃的模数为1—1.43,总含固量为41%—44%,液固比为0.65时,钢渣-偏高岭土体系地聚合物标养1 d的抗压强度可达35 MPa以上,60℃蒸养1 d或标养28 d时的抗压强度可达70 MPa以上,粘结强度达2.5 MPa以上,初凝时间在1.5 h内,终凝时间在2.5 h内。

轻集料用于超高性能混凝土的研究进展

轻集料是一种来源广泛、轻质环保的材料,用于超高性能混凝土可以起到降低自重、减少自收缩等作用,近年来成为国内外的研究热点.然而,超高性能混凝土的设计是基于最大堆积密度理论的,而轻集料强度低且多孔的特性为其性能带来不利因素.为此,对比讨论了不同类型轻集料及其制备技术对超高性能混凝土宏观性能的影响,分析了轻集料在超高性能混凝土中的作用机理和增强机制,并结合现有的研究进展,展望了未来的发展前景.

铝掺杂水化硅酸钙的分子结构和力学性能

通过试验结合分子动力学,模拟研究了Al掺杂影响水化硅铝酸钙(C-A-S-H)的机理.结果表明:Al掺杂对于C-A-S-H凝胶中硅铝氧链链长的影响可等效为同摩尔量Si的影响,但会使C-A-S-H凝胶层间距增加的幅度更大;提高养护温度促进了C-A-S-H凝胶中硅氧四面体的聚合,当养护温度达到80℃时,C-A-S-H凝胶的层间距减小,相邻主层上硅铝氧链之间形成了交联结构,部分转变为交联C-A-S-H凝胶,其力学性能大幅度增加;Al掺杂桥接了断裂的硅氧链且形成了硅铝氧长链,提升了C-A-S-H凝胶沿y轴方向的力学性能,对其沿x轴和z轴方向力学性能的影响较小.

轻集料混凝土界面区形成与作用机理研究进展

轻集料混凝土中界面区的组成、结构与性能是决定其性能的关键。针对轻集料混凝土界面区的性能和特点,概括了轻集料混凝土界面区的微观结构特征和相关模型,分析了轻集料混凝土界面区的形成机理,综述了轻集料混凝土界面区对混凝土力学、耐久性能以及体积稳定性能的影响,总结了轻集料混凝土界面区研究中存在的不足和值得深入研究的方向,为轻集料混凝土界面区研究提供参考。

硫酸钠溶液pH值对硅酸盐水泥砂浆析钙及侵蚀产物的影响

将水泥砂浆浸泡在pH值为5,9,13的Na_2SO_4溶液中至330d,采用化学滴定法测定砂浆中Ca^(2+),OH^-的析出量,采用X射线衍射(XRD)仪和差示扫描量热法(DSC)对不同侵蚀龄期下侵蚀产物进行半定量分析,并通过扫描电子显微镜(SEM)对钙硅比和微结构进行了分析.结果表明:溶液pH值越低,Ca^(2+)析出速率越快、析出量越大,且低pH值条件下Ca^(2+)的大量析出有助于其与侵入的SO_4^(-2)结合,形成更多低溶解度的CaSO_4·2H_2O,从而加速Ca^(2+)析出和SO_4^(-2)扩散渗入;低pH值环境下大量石膏的形成伴随着Ca(OH)_2的大量消耗,且会引起C-S-H凝胶的脱钙,导致水泥砂浆的胶凝性降低,引起试件的软化和剥落.

高掺量粉煤灰轻质节能免烧砖的研制

高掺量粉煤灰轻质节能免烧砖以粉煤灰为主要原料,加入部分陶粒、膨胀珍珠岩、砂、石粉等做骨料,并配以少量的钙质材料和微量的激发剂混合而成。通过优选原材料、配合比,设定合理的生产工艺等控制产品质量,其表观密度在1700～1900 kg/m3,强度等级不小于MU10,其他主要技术指标达到JC 2392-2001粉煤灰砖的标准。最后简单探讨了其增强机理。

大掺量粉煤灰注浆活性单液砂浆配合比优化设计

采用正交试验设计方法对长江地下隧道大掺量粉煤灰同步注浆活性单液砂浆配合比进行系统研究和优化设计。试验表明:同步注浆活性单液砂浆配合比中水胶比和胶砂比对砂浆工作性能影响最大,水泥与粉煤灰比对砂浆固结性能影响最大,胶砂比对砂浆抗渗性能影响最大;最优配合比为:水胶比0.7,水泥∶粉煤灰20∶80,胶砂比1∶3。