基于正交试验的热固复合聚苯板配合比设计及机理分析

为系统性研究配合比对热固复合聚苯板综合性能的影响,设计了正交试验方案,采用极差分析法和方差分析法,通过对热固复合聚苯板的力学–热学性能进行研究,优选出最优配合比,并利用SEM等微观分析方法探究了最优配合比试样的力学–热学性能形成机理。结果表明:在满足其它指标的前提下,力学–热学性能的最优配合比为A2B2C3D3;EVA掺比为3.0%时,界面过渡区结合紧密,热固复合聚苯板力学性能较好;孔径越小,孔隙率越高,对导热系数降低越有利。

水泥和粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石路基混合料的制备及其性能

为减少对天然碎石的开采量,解决工业废渣和建筑固体废弃物大量堆积的问题,采用水泥和粉煤灰稳定钢渣-砼再生碎石制备路基混合料。在水泥和粉煤灰的掺量范围确定的情况下,通过干湿循环试验确定钢渣和砼再生碎石的较优质量比;当钢渣和砼再生碎石选取较优质量比时,通过三轴试验测试混合料的力学性能,进一步优化水泥和粉煤灰的质量分数;利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线谱分析不同龄期制得的混合料的组成、微观结构及水化反应特征产物的变化规律,研究混合料的形成机制和强度影响因素。结果表明:当钢渣和砼再生碎石的质量比为3:1时,制得的混合料的相对强度最高,失质量分数最小;当水泥掺入质量分数为5%、粉煤灰掺入质量分数为16%、钢渣和砼再生碎石的质量比为3:1时,制得的混合料黏聚力最强,抗剪强度最大,力学性能较优;在水化早期掺入钢渣可增加钙矾石的生成量,提高制得的混合料的强度;制得的混合料的水化产物以水化硅酸钙、氢氧化钙和钙矾石为主;钙离子浓度的增加能增强制得的混合料的水化产物碱性,缩短硅酸钙水化物中的硅氧四面体链,降低制得的混合料的聚合度。

水泥-镁渣固化盐渍土力学性能实验

为改善宁夏盐渍土地基混凝土渠道衬砌易冻胀、易腐蚀等缺陷,提高当地镁渣利用率,采用水泥-镁渣对盐渍土进行固化研究,设计13种不同配比的水泥-镁渣固化盐渍土试样,通过三轴试验、 XRD和SEM表征手段分析试样的抗剪强度指标及水化机理。结果表明:对7、 28 d龄期试样,水泥-镁渣固化盐渍土的黏聚力、内摩擦角均随压实系数的增大而增大;单掺水泥时,固化盐渍土的黏聚力和内摩擦角随水泥含量的增加而变大;镁渣的加入对试样的黏聚力影响较大,对摩擦角影响较小;建立水泥及镁渣掺量与固化盐渍土抗剪强度指标的关系模型;固化盐渍土的水化产物及抗剪强度增强来源均以水化硅酸钙为主;28 d龄期试样的固化盐渍土颗粒能更好地填充孔隙,微观结构更致密,从而强度更高;水泥-镁渣固化盐渍土的抗剪强度显著提高,其中水泥质量分数为3%、镁渣质量分数为10%的固化盐渍土力学效果较佳。

直剪条件下钙质砂强度及颗粒破碎

钙质砂的主要成分是碳酸钙,由于其特殊成因,钙质砂具有孔隙特征。为了深入研究粒径、含水率及剪切速率对钙质砂强度及颗粒破碎特性的影响,在不同粒径、含水率和剪切速率等因素下对钙质砂进行直剪试验。试验结果表明:①钙质砂的抗剪强度和内摩擦角与粒径之间存在正相关的关系,小粒径(<1.0 mm)情况下,粒径和竖向压力不再是影响颗粒破碎的主要因素,大粒径(>1.0 mm)情况下,颗粒破碎程度出现剧增现象,粒间咬合和约束的存在是此现象的主要原因。②粒间水膜和颗粒损伤的存在,导致钙质砂的内摩擦角随着含水率的升高逐渐减小,含水率和内摩擦角之间呈指数函数关系。相对破碎随着含水率的升高先减小后增大。③颗粒在剪切过程中存在翻滚现象,但过大的剪切速率会使得颗粒直接从中间位置剪切,钙质砂的内摩擦角随着剪切速率的增大呈现先减小再增大的现象,相对破碎则是随着剪切速率的增大呈现先减小后增大的趋势。