化学复合激发对新疆和田地区火山岩的活性影响

针对天然火山岩粉早期活性低的缺点,利用不同化学试剂进行单掺优选、正交复合的试验方案,配合X射线衍射及扫描电子显微镜的微观分析,揭示化学复合激发对火山岩粉胶凝体系活性的影响规律和提升机理.结果表明,化学试剂单掺和复合掺加均能提升火山岩粉胶凝体系的活性,且7 d龄期活性指数表现最佳,试剂单掺最大可提升活性指数至73%,正交试验确定由6%CaO+2%CaCO_(3)+2%CaSO_(4)·2H_(2)O的试剂复合可使7 d龄期活性指数提升至85%,微观水化产物测试发现化学复合激发促使胶凝体系早期Ca(OH)_(2)向高硫型水化硫铝酸钙(AFt)转换的速率加快,使早期胶凝体系内部C-S-H凝胶及AFt晶体生成量增大,水化反应加速,水化产物填充作用明显,提升火山岩粉胶凝体系的早期强度.

冻融循环下掺合料对UHPC强度影响规律研究

为研究冻融循环下掺合料对超高性能混凝土(UHPC)强度的影响,以硅粉(10%、15%、20%)、偏高岭土(5%、10%、15%)、镀铜钢纤维(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)为掺合料,开展冻融前后UHPC抗压和抗折强度试验。建立岭回归模型分析UHPC冻融前后强度变化,并对影响UHPC冻融后强度变化的关键因素进行分析。结果表明:UHPC的强度随硅粉、偏高岭土掺量的增加先增加后减小,随镀铜钢纤维掺量的增加而增大;冻融循环500次后UHPC的抗压和抗折强度均有所下降,抗压强度下降11%~15%,抗折强度下降13%~16%;三种掺料对UHPC强度的影响大小为:镀铜钢纤维>偏高岭土>硅粉。硅粉、偏高岭土、镀铜钢纤维对UHPC强度影响明显。

水葫芦等河湖水面漂浮植物资源化利用研究

针对打捞上岸水葫芦进行资源化利用初步探索,通过垃圾分捡、微生物脱水、废水灌溉、固体发酵等措施,探索其资源化利用可行性。水葫芦等河湖水面漂浮植物能够通过资源化利用实现其全量消纳利用,减少其对水体的污染。

内掺花岗岩石粉掺量对水工混凝土性能规律影响研究

为了研究内掺花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律,通过室内坍落度试验,抗压、抗折强度试验,快速冻融、快速碳化和抗氯离子侵蚀试验,对不同掺量内掺花岗岩石粉的水工混凝土工作性能、力学性能和耐久性能进行了研究。结果表明:合理内掺掺量的花岗岩石粉可以有效提升水工混凝土使用性能,内掺掺量7.5%~10%的混凝土综合性能表现最佳,研究结果为花岗岩石粉水工混凝土工程实践及相关应用研究提供了一定的参考。

含硅微粉变态混凝土浆液性能影响评价及时变演化规律

针对变态混凝土注浆施工中出现浆液堵管、扩散不均等问题,研究了不同硅微粉掺量对浆液的流动性、流变性、稳定性、强度和时变特性的影响。采用熵权理想点法综合考虑浆液工作性及经济性确定最优配合比。试验结果表明,掺加硅微粉可改善浆液泌水率,提高抗压强度。水胶比0.4时,掺硅微粉使浆液屈服应力与流动度减小、塑性粘度增大;水胶比0.5~0.7时,流变参数随硅微粉掺量增加而增大,浆液流变性与水膜厚度呈线性相关。随水胶比增大,硅微粉对浆液性能的影响逐渐减弱。浆液屈服应力随时间呈线性增长趋势,塑性粘度呈指数增长。基于熵权理想点法,可得到固定水胶比下的最优配合比方案。

掺纳米偏高岭土水泥浆体的触变性研究

研究了纳米偏高岭土(Metakaolin,以下简称MK)对新拌水泥浆体絮凝结构及触变性的影响,通过测试水泥浆体的流变性能,获取了随时间变化的流变指标(屈服应力、黏度和触变性),测试了不同纳米MK掺量(0、1%、2%、3%)水泥浆体的水化热。此外,基于统计方法,确定了不同纳米MK掺量水泥浆体的絮凝结构重建速率。结果表明:适量的纳米MK(1%~2%)能显著提高水泥浆体的絮凝结构重建速率,并有效改善水泥浆体的触变性。

掺矿渣粉及粉煤灰混凝土微观性能试验研究

采用X射线衍射分析、差示扫描量热法、水银压入测孔法、扫描电子显微镜观查等方法,对单掺矿渣粉、单掺粉煤灰、双掺矿渣粉及粉煤灰的净浆试件的水化产物、孔结构等微观性能进行了试验。结果表明:双掺矿渣粉及粉煤灰与单掺矿渣粉或单掺粉煤灰相比,总孔面积、平均孔径、总孔隙率都得到改善;在早期,掺矿渣粉比掺粉煤灰反应要快;而在后期,粉煤灰的火山灰效应已得到释放,粉煤灰颗粒表面有大量的水化产物生成。

掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了不同掺量的矿渣、粉煤灰、沸石粉对硫铝酸盐水泥砂浆抗折、抗压强度、Cl-渗透性的影响;并通过XRD、SEM等方法对不同龄期的净浆水化产物进行分析。结果表明:在硫铝酸盐水泥浆体中,3种掺合料对强度贡献大小顺序为:矿渣>沸石>粉煤灰;浆体后期水化速度减慢,表现为后期强度增长不大;掺合料的加入可以增加结构致密性,提高抗Cl-渗透能力,3种掺合料作用效果为:矿渣>粉煤灰>沸石粉。

升力体外形设计的代理模型优化方法

面向飞行器概念设计提出了一种将类型函数/形状函数变换技术与代理模型技术及全局优化算法相结合,实现升力体外形多目标优化的设计策略。类型函数/形状函数变换技术能够通过调整少量尺寸参数或类型函数/形状函数控制参数衍生出多种设计构型。选用最优拉丁超立方抽样完成实验设计,将径向基函数作为近似方法构建代理模型,并通过序贯采样后验策略改善代理模型拟合优度。在Ma 6,迎角20°设计点处搭建了升力体简化外形的气动分析代理模型。应用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法实现了以升阻比和容积利用率最大化为目标的折衷优化,得到包含一系列改进设计方案的Pareto-解集,其中,各构型目标响应相对实际分析值误差均在6.1%以内,表明该方法既可以通过代理模型大幅提升设计效率,降低应用全局优化算法的计算复杂度,又能够得到满足概念设计精度需要的设计方案,有利于概念设计中定量高效地实现多个设计目标的折衷优化,明确飞行器外形修改方向。

磷渣粉替代粉煤灰在水工混凝土中的应用研究

对磷渣粉的化学成分、微观结构和形貌特征,以及磷渣粉和粉煤灰作为掺和料对胶凝材料及水工混凝土性能影响进行了试验研究。结果表明:掺磷渣粉的混凝土绝热温升显著降低,混凝土拌和物有一定程度的缓凝,有利于大体积混凝土的施工、温控和防裂;磷渣粉可提高混凝土后期强度增长率和极限拉伸值,对混凝土的抗渗、抗冻性能无不利影响;磷渣粉可部分或全部替代粉煤灰在水工混凝土中大量应用。

偏高岭土地聚物制备条件及其水化过程

研究了青岛高岭土制备地聚物的最佳条件和地聚物的水化过程。重点考察了水灰比、碱激发剂掺量、水玻璃模数等因素对地聚物抗压强度的影响。结果表明：以高岭土煅烧得到的偏高岭土为原料制备地聚物，当水灰比为0.35、碱激发剂掺量为21％、水玻璃模数为1.4时，地聚物具有较高的强度。由此制备的地聚物试块在50℃下用保鲜膜包裹养护9 d 再自然养护19 d，其抗压强度为71 MPa。通过XRD、SEM对地聚物的水化过程进行了研究，揭示了地聚物不同水化时间的微观结构变化，结果表明：地聚物在水化过程中，先脱水缩聚生成小颗粒地聚物前驱体，然后进一步生成相对较大的分子，最后连接成网状结构，形成致密结构；其水化产物主要是网状无定型的硅铝凝胶，对应的XRD衍射区域为20°～30°。

石粉含量对大坝碾压混凝土性能的影响

亭子口水利枢纽左岸天然砂石骨料生产系统生产的砂中石粉含量只有10%左右,无法满足碾压混凝土生产需要,需外掺石粉增加石粉含量。通过试验研究了14%、16%、18%、20%不同石粉含量对碾压混凝土的拌和性能、力学性能及耐久性能的影响,并与基准碾压混凝土进行了对比。根据试验研究成果,综合碾压混凝土的各项性能提出,亭子口水利枢纽大坝碾压混凝土用人工混合砂中的石粉含量控制在16%～18%较为适宜。

石粉作为碾压混凝土掺合料的利用和研究综述

碾压混凝土是最近几十年发展起来的一种新型筑坝材料。石粉作为掺合料应用于碾压混凝土具有可行性和现实意义。对石粉作为掺合料在混凝土中应用和研究的现状进行了分析,指出了国内外研究的不足,并提出将来的研究方向。

高钛矿渣-水泥复合胶凝材料体系的水化机理研究

采用SEM,XRD,TG-DSC等微观测试手段,探讨掺高钛矿渣-水泥复合胶凝材料体系的水化机理。研究结果表明:高钛矿渣主要由结晶性强的稳定矿物组成,水化活性低;高钛矿渣颗粒分散并填充水泥颗粒,明显改善浆体结构。水化反应早期,硬化浆体结构疏松,水化产物较少,有大量未被反应的稳定晶相。反应后期,Ca(OH)2参与二次水化反应,强度稳定增长。

硅铝原料对地聚物制备和性能的影响

本文主要讨论了偏高岭土、粉煤灰,及水玻璃这三种硅铝源对地聚物的影响,结果表明粉煤灰和偏高岭土的不同掺比对材料的早期强度影响很大,最佳粉煤灰掺量为65%,水玻璃主要影响材料的28d强度以及凝结时间,最佳模数为1.4。以这两个条件在常温下制备的试体的28d强度为77.8MPa。XRD图谱表明地聚反应的主要产物为无定形的硅铝酸盐胶凝相,原料中的莫来石和石英,不参与地聚反应,FT-IR图谱中键位的偏移、旧键消失、新键的产生说明偏高岭土和粉煤灰均参与了地聚反应,偏高岭土中残存的6配位的Al-O转变成了4配位的Al-O。NMR说明4配位的Al-O为主要存在形态,Si的主要键接方式为SiQ4(4Al),还有少量SiQ4(2Al)存在,产物为PS型。

粉煤灰与矿渣粉对水泥水化热及胶砂强度影响

对单掺粉煤灰、单掺矿渣粉及双掺粉煤灰和矿渣粉进行了水泥水化热试验和水泥胶砂强度及扫描电镜分析,试验结果表明,粉煤灰的掺入,降低了胶砂的早期强度,但后期强度增长较快;单掺矿渣微粉的胶砂,当掺量不大于50%时,其7 d的强度已达到纯水泥砂浆的强度;双掺矿渣粉和粉煤灰的胶砂,可以发挥矿渣粉早期强度高和粉煤灰后期强度增长快的特点,两种优势互补,其效果较佳。

三峡工程掺粉煤灰混凝土性能试验研究

为保证三峡工程混凝土的质量,进行了掺粉煤灰的多个配合比的混凝土性能试验,主要研究了掺粉煤灰混凝土的单位用水量、抗压强度、抗渗性能、干缩性能、抗冻性能、绝热温升等项目。结果表明,在混凝土中掺入粉煤灰,不仅可以节约水泥,降低水泥水化热温升,而且可以改善新拌混凝土的工作性能,提高硬化混凝土的后期强度。

西藏火山灰质材料作为混凝土掺合料的可行性

分析了西藏羊八井火山灰的物理性能及活性 ,讨论了火山灰的最大掺量 ,掺火山灰试件的强度、干缩和抗冻等试验表明 ,混凝土中掺入 2 0 %的火山灰 ,仍可满足工程要求 .

熟料-无水石膏系统与粉煤灰-石灰-无水石膏系统的水化产物

本文用XRD和SEM对CA和FLA不同龄期的水化产物数量和形貌进行了分析。随龄期增加,CA中CaSO4数量慢慢减少,而FLA中CaSO4数量则快速减少。3d龄期时CA中有一些钙矾石晶体,此后随龄期增加钙矾石数量无明显增加;3d龄期时FLA中只有很少的钙矾石晶体,此后随龄期增加,钙矾石数量显著增加。3d后CA中CaSO4.2H2O的数量都很少;随龄期增加,FLA中CaSO4.2H2O的数量先增加后减少。3d后CA中Ca(OH)2数量随龄期增加基本保持不变,而FLA中Ca(OH)2数量随龄期增加逐渐减少。CA中水化硅酸钙凝胶为典型的成簇生长的呈放射状分布的纤维状形貌,而FLA中水化硅酸钙凝胶则为无定形物质。3d时CA中钙矾石晶体为短柱状,而FLA中钙矾石为短针状;70d后CA和FLA中都能见到长针状钙矾石。

石粉含量对大坝碾压混凝土性能的影响

通过外掺法,研究了石粉含量分别为16%、20%、24%时碾压混凝土的拌和物性能、力学性能及耐久性能,并与石粉含量为11.5%的基准碾压混凝土进行了对比。研究结果表明:随着外掺石粉含量的增加,碾压混凝土的VC值相应增加,含气量相应降低,碾压混凝土中的空隙得到填充,其压实密度也相应增大,密实性有所提高;对抗渗性能而言,石粉含量从11.5%增加到16%时,抗渗系数有明显降低,石粉含量超过16%时,抗渗系数基本趋于稳定;石粉含量在16%～20%时,抗压强度值最高,石粉含量大于20%时,随石粉含量的增加,碾压混凝土抗压强度呈下降趋势。