盐冻耦合环境下再生砖粉ECC的耐久性研究

利用再生砖粉取代工程水泥基复合材料(ECC)中的石英砂,制备再生砖粉ECC,采用混凝土快速冻融试验,研究了氯盐、硫酸盐及复合盐(氯盐+硫酸盐)溶液侵蚀作用下再生砖粉ECC的质量损失率和相对动弹性模量变化规律,建立了ECC在盐冻侵蚀环境下的损伤模型,并对其耐久性进行评价。结果表明:冻融循环300次后,再生砖粉ECC在清水、氯盐、硫酸盐及复合盐四种介质中的质量损失率分别为2.884%、4.984%、1.955%和6.891%,相对动弹性模量分别下降了6.468%、16.300%、24.303%和39.861%;再生砖粉ECC在单一盐冻情况下的抗冻等级大于F300,在复合盐冻情况下的抗冻等级大于F250,具有良好的抗盐冻性能;建立的冻融损伤模型可较好地反映ECC在不同冻融介质下的损伤度Dn与冻融循环次数的关系,可以为严寒地区的结构耐久性设计提供有效参考。

盐冻循环下粉煤灰再生混凝土性能劣化规律及寿命预测

为研究粉煤灰再生混凝土在高寒、盐渍土地区的耐久性问题,以质量分数为3%的NaCl和5%的Na_(2)SO_(4)混合溶液为冻融介质,采用快冻法对不同粉煤灰掺量的再生混凝土进行冻融循环试验,测定各组试件的质量损失、抗压强度以及相对动弹性模量的数据,研究粉煤灰再生混凝土在盐冻耦合作用下的性能劣化规律,并通过抛物线损伤模型预测再生混凝土的耐久性寿命。研究结果表明:在盐冻侵蚀作用下,不同掺量粉煤灰再生混凝土的相对动弹性模量和抗压强度变化均呈现前期平缓下降,后期快速下降的趋势,而质量损失率则前期缓慢增长,后期快速增加;抛物线模型能较好表征粉煤灰再生混凝土在复合盐环境下的冻融损伤,其模型拟合曲线与试验结果符合较好,具有较高的精度;当粉煤灰掺量为20%时,再生混凝土的抗冻耐久性寿命最长。

冻融循环与复合盐侵蚀耦合作用下再生混凝土耐久性研究

以质量分数3%NaCl和不同浓度的Na2SO4复合盐溶液以及水为侵蚀介质,采用快冻法对再生混凝土进行冻融循环试验,测定各组再生混凝土试件的质量损失、抗压强度以及相对动弹性模量的试验数据,研究了再生混凝土在冻融与复合盐侵蚀耦合作用下的性能劣化规律,通过曲线损伤模型预测了再生混凝土的耐久性寿命。研究结果表明:在不同浓度复合盐溶液侵蚀下,3%NaCl+10%Na2SO4溶液冻融中质量损失,抗压强度劣化最为严重,3%NaCl+5%Na2SO4溶液中的冻融损伤度最大;再生混凝土损伤层厚度与相对动弹模量之间存在负相关性,可以采用相对动弹性模量表征混凝土内部损伤;曲线模型可以较好评价再生混凝土在复合盐环境下的冻融损伤,在3%NaCl+5%Na2SO4溶液中,再生混凝土的抗冻耐久性寿命最差。

干湿循环下再生细骨料混凝土的氯离子渗透性能

考虑到天然砂的日益短缺和废弃混凝土造成的环境危机,采用不同取代率的再生细骨料(RFA)制备再生细骨料混凝土(RFAC),分析其在干湿循环下的性能演化规律,研究其抗氯离子侵蚀性能。结果表明:RFA的加入降低了混凝土的抗压强度,当RFA质量取代率为100%时,RFAC的28 d抗压强度是普通混凝土的77.0%;在干湿循环作用下,RFAC自由氯离子含量随着侵蚀深度的增加先增加后减小最后趋于稳定,并出现明显的氯离子对流区和扩散区,对流区深度约为5 mm,且随着干湿循环次数和RFA取代率的增加,对流区深度也不断增大;随着干湿循环次数增加,RFAC的孔隙率呈指数增大;在干湿循环作用下,RFA取代率高的混凝土孔隙率增大更明显,此为其抗氯离子侵蚀能力变差的原因。

冻融与氯盐侵蚀耦合作用下GO-RAC的耐久性能

通过混凝土抗冻性快冻法试验,研究了氧化石墨烯再生粗骨料混凝土(GO-RAC)在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性能,测试分析了GO-RAC的相对动弹性模量、质量损失率、抗压强度及氯离子侵蚀情况.结果表明:冻融循环与氯盐侵蚀的耦合作用加速了再生粗骨料混凝土(RAC)的劣化损伤,经历72次冻融循环后不同GO掺量GO-RAC的相对动弹性模量均降至其初始值的60%以下,宏观劣化程度较普通RAC有不同程度的降低;由于耦合初期侵蚀产物的填充致密效应,GO-RAC的抗压强度呈现先增大后减小的趋势;GO-RAC在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的Cl-分布符合Fick第二定律,表面的Cl-质量比随着耦合次数的增加呈指数形式增大,扩散系数随着耦合次数的增加先减小后增大.

多元胶凝材料体系再生混凝土复合盐侵蚀耐久性退化规律

我国西北地区土壤及地下水中含有大量侵蚀性硫酸根离子、镁离子与氯离子,导致在役再生混凝土(RAC)耐久性退化,严重制约了RAC在西北地区新建结构中的使用。为了研究多元胶凝材料体系RAC复合盐侵蚀耐久性退化规律,采用全浸泡、部分浸泡及干湿交替三种方式,分别模拟RAC结构构件不同部位的破坏方式,开展RAC耐久性试验。以相对动弹性模量、质量损失率及相对抗压强度为指标,研究不同侵蚀方式下RAC耐久性退化规律,分析多元胶凝材料体系中辅助胶凝材料的搭配方式及取代率对RAC耐久性退化的影响。全浸泡方式下,粉煤灰-矿渣双掺RAC相对动弹性模量下降较慢;部分浸泡方式下,辅助胶凝材料的引入降低了RAC抗复合盐侵蚀能力;干湿交替侵蚀方式下,RAC物理力学性能整体呈先增大后减小的趋势,多元胶凝材料体系RAC皆表现出优于纯水泥RAC的抗盐侵蚀能力.

氧化石墨烯改性地聚物再生混凝土的抗硫酸溶蚀性能研究

以地聚物再生混凝土为基体,将混凝土浸泡于pH=1.0的硫酸溶液中48 d,以其表观损伤、抗压强度、质量损失、中和深度作为耐硫酸性能指标,研究不同掺量的氧化石墨烯(0.01%,0.03%,0.05%,均为质量分数,下同)对混凝土抗硫酸溶蚀性能的影响。此外,通过SEM、XRD、FTIR对氧化石墨烯的改性效果进行微观分析。结果表明:掺入少量的氧化石墨烯可显著提高混凝土的抗硫酸性能,但随着掺量的增加改性效果逐渐减弱。改性后混凝土的抗压强度分别提高56.0%、17.0%、6.0%,且经硫酸溶蚀48 d后仍优于未改性混凝土。48 d后掺量为0.05%的混凝土出现最大的质量损失和中和深度,以及SEM图中较差的界面过渡区和较多松散的腐蚀产物代表其改性效果最差。综合宏观表现、XRD和FTIR分析,确定氧化石墨烯掺量为0.01%时地聚物再生混凝土具有最佳的抗硫酸溶蚀性能。

粉煤灰对再生混凝土抗压及耐久性能试验研究

通过再生混凝土压碎指标、抗渗、抗冻和抗硫酸盐侵蚀试验,研究了不同掺量粉煤灰对再生混凝土力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明：20 MPa、25 MPa、30 MPa的再生骨料混合比例为1∶1∶2时压碎值最小;粉煤灰取代10%水泥时其28d抗压强度比未掺加粉煤灰时高出60%左右;粉煤灰取代10%~20%水泥时其抗渗性能有明显提高;粉煤灰取代10%水泥时,在冻融循环达到100次,其相对横弹模仍大于60%;粉煤灰取代15%左右水泥时其抗硫酸盐侵蚀能力最好;抗侵蚀后质量损失率不明显。研究结果表明：粉煤灰在一定程度上对再生混凝土力学性能和耐久性能有明显提高,对废弃混凝土再利用有着重要意义。

再生混凝土耐久性能研究进展

再生混凝土是目前建筑垃圾处理技术研究及推广的主要方向,并作为一种新型建筑材料,改变了国家以往对建筑垃圾填埋的处理方式,节约了土地资源,减少山砂、石开采,符合国家绿色、低碳、可持续发展战略。再生骨料孔隙率高于天然骨料,能显著影响混凝土的耐久性,再生混凝土自问世以来其耐久性能便备受关注。主要综述了再生混凝土抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能及介质侵蚀等耐久性的研究现状,并对现已建立的耐久性相关模型进行了简单介绍。

HF粉煤灰混凝土抗冲耐磨试验研究

粉煤灰作为一种水泥替代物,已广泛应用于建筑工程中,并且大量的试验结果表明[1]:适当的粉煤灰掺量可以提高混凝土的耐久性。但在水工建筑物中,粉煤灰的掺入会导致其抗冲耐磨性能降低。通过分析比较,选用一种外加剂-HF外加剂,来激发粉煤灰的活性,从而使其共同提高混凝土建筑物的抗冲耐磨性能。试验结果表明:掺入HF外加剂的粉煤灰混凝土抗冲耐磨性能较未掺HF外加剂的粉煤灰混凝土的抗冲耐磨性能明显提高。

硫酸盐侵蚀对再生混凝土多重界面显微结构的影响

通过研究经硫酸盐侵蚀的再生混凝土不同界面的显微硬度变化,确定不同强度等级再生混凝土不同界面过渡区的宽度,研究硫酸盐侵蚀期对再生混凝土不同界面显微结构的影响规律,揭示了再生混凝土受硫酸盐侵蚀的劣化机理。研究表明:随着硫酸盐侵蚀龄期的增长,同强度再生混凝土老骨料-新浆体界面(LG-XJ界面)、老浆体-新浆体界面(LJ-XJ界面)、老骨料-老浆体界面(LG-LJ界面)的显微硬度先增大后减少,界面过渡区宽度先减少后增大。当侵蚀龄期为60 d时,高强度等级再生混凝土LJ-XJ界面过渡区宽度的变化仍不明显,当侵蚀龄期为90 d时,该界面过渡区宽度有所增加。同强度等级再生混凝土三种界面抗硫酸盐侵蚀性能的优劣:LG-XJ界面最弱,LG-LJ界面次之,LJ-XJ界面最强。随着再生混凝土强度等级的增加,同种界面的显微硬度增加,界面过渡区宽度减小,界面抗硫酸盐侵蚀的能力增强。

水土保持与循环农业耦合开发策略及提升建议--以福建省长汀县等3个水土流失重点治理县为例

通过福建省重大科技专项的实施,阐明山地水土流失治理与循环农业开发有效结合的协同性,并以长汀县、宁化县、平和县等水土流失重点治理县为例提出提升建议。结果表明:1)进行山地植被恢复,可推广"乔-灌-草"立体覆盖种植;2)山区开展生态养殖,可采用"林-草-牧-肥"优化耦合模式,有利于农牧结合优势的充分发挥;3)应用固液分离收集处理猪粪技术,生产果树专用肥,COD累积去除率达99.8%;4)长汀县79.94%耕地适宜烟稻轮作,并可循环利用秸秆培肥地力;5)紫色土壤区的山地适宜发展"草-牧-沼-油茶"生产模式。提出的提升建议:水土流失治理要实施系统工程,水土保持应与循环农业发展紧密结合,促进双赢互利发展;要健全政策机制,鼓励更多企业、个人投入山地水土流失治理与循环农业综合开发之中,以取得经济、社会与生态的综合效益。

冻融与硫酸盐侵蚀耦合作用下再生混凝土劣化规律

采用快冻法,对再生骨料取代率为30%的混凝土分别在3%Na2SO4,5%Na2SO4,10%Na2SO4(质量分数)溶液以及水中的冻融情况进行试验,试验过程中测试了再生混凝土质量变化、相对动弹性模量、抗压强度损失及损伤层厚度,分析了再生混凝土在冻融与Na2SO4溶液耦合作用下的损伤机理,建立了再生混凝土的冻融损伤模型,利用模型预测了再生混凝土的抗冻寿命。结果表明:再生混凝土在5%Na2SO4溶液中冻融损伤最严重;再生混凝土在10%Na2SO4溶液中的冻融损伤大于在3%Na2SO4溶液和水中的冻融损伤;再生混凝土的相对动弹性模量变化和损伤层厚度的变化相关,可以利用相对动弹性模量表示再生混凝土的内部损伤;曲线模型可以较好表征再生混凝土在硫酸盐环境下的冻融损伤,在5%Na2SO4溶液中,再生混凝土的抗冻寿命最差。

硫酸盐环境下再生混凝土性能试验研究

用强度等级为C25废弃普通混凝土制备再生骨料,然后分别用20%(A类)和40%(B类)的再生骨料取代率来取代天然骨料,配制成再生混凝土。对再生混凝土进行了6%(质量分数)浓度的硫酸纳溶液作用下的室内侵蚀模拟试验,研究了在干-湿循环作用下硫酸纳对再生混凝土的腐蚀特性。试验结果表明:在干湿循环作用的初期阶段,对于20%和40%再生骨料取代率的再生混凝土来说,它们的动弹性模量、劈裂强度都有一定的提高,提高幅度前者略低于后者。随着干湿循环周期数的继续增加,无论是20%再生骨料取代率再混凝土,还是40%再生骨料取代率再混凝土,它们的动弹性模量和劈裂强度都开始出现缓慢下降,继而又快速下降,且后者的下降速度大大高于前者。此研究可为再生混凝土在硫酸纳环境中的工程应用提供一定参考。

氯盐侵蚀对再生混凝土多重界面显微结构的影响

通过研究经氯盐侵蚀的再生混凝土不同界面的显微硬度变化,确定不同强度等级再生混凝土不同界面过渡区的范围,研究氯盐侵蚀期对再生混凝土不同界面显微结构的影响规律,揭示了再生混凝土多重界面氯盐侵蚀的劣化机理。研究表明:随着氯盐侵蚀龄期的增长,同强度再生混凝土LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度逐渐降低,过渡区范围逐渐增加。侵蚀龄期为30 d时,C30再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围几乎无变化;侵蚀龄期为90 d时,C60再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围变化仍不明显。同强度再生混凝土界面抗氯盐侵蚀性能强弱关系:LJ-XJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-LJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-XJ界面抗氯盐侵蚀性性能。不同氯盐侵蚀龄期的再生混凝土,随着强度等级的提高,LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度与过渡区范围以及水泥浆体本身的显微硬度改变的幅度都有不同程度的降低。

粉煤灰基地质聚合物再生混凝土的抗硫酸盐性能研究

利用再生粗骨料替代天然粗骨料,设计了6组不同再生骨料取代率(0%、50%和100%)的碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案。依据国家标准GB/T 50082—2009中抗硫酸盐侵蚀实验方法,结合地聚物特性通过测定各组试件在不同循环次数下的抗压强度、质量和动弹性模量并结合微观结构变化进行对比分析。结果表明:侵蚀过程中RAC与GRC的质量变化率均较小,RAC最大为1.8%,GRC则为0.7%;3种不同RAC的强度发展趋势相同,但抗蚀系数表明RAC50的抗蚀性能最好;3种GRC试样侵蚀前后强度增长趋势相同,但强度值随再生骨料掺量的增大而减小,抗蚀系数显示侵蚀过程加速了GRC试样强度发展;RAC与GRC侵蚀试样的动弹性模量变化差异也反映了各自强度发展的不同机制;微观分析说明影响RAC试样抗硫酸盐性能的关键因素是孔隙结构,而决定GRC性能发展的主要因素是再生骨料自身的结构缺陷。

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能研究

分析了现有的抗冲刷试验装置和道路基层材料产生冲刷的动力源,研发出新的抗冲刷试验装置;采用正交试验设计方法研究了各因素对冲刷量的影响规律,并确定了与装置配套的工作参数;在此基础上,研究了不同再生骨料掺量、不同水泥剂量、不同冲刷次数下水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能。试验结果表明:配合比为再生骨料与砂质量分数之比75%∶25%的抗冲刷性能最好,而再生骨料、细石、砂质量分数比80%∶10%∶10%的抗冲刷性能最差;增加适当的水泥剂量能改善水泥稳定再生骨料抗冲刷性能。

粉煤灰在垃圾淋滤液循环处理中的作用

目前 ,城市固体废物主要采用地质填埋处理 ,淋滤液循环可以使填埋场的稳定化进程加快。但使用淋滤液循环方法的填埋场中仍有大量需要进一步处理的淋滤液。粉煤灰具有优良的吸附净化功能 ,介绍了粉煤灰在垃圾淋滤液循环处理中的作用。通过分析粉煤灰与垃圾混合处理 ,及在此基础上进一步采用粉煤灰做过滤层的不同效果 ,表明粉煤灰可以在填埋场淋滤液循环处理方法中起到一个较好的作用。这种方法在实际应用中还需做进一步的研究工作。

离心水泵的汽蚀现象分析及其对策

离心水泵在输送高温冷凝水时发生的汽蚀现象,是导致高温冷凝水无法直接回收利用的技术性难题。本文对离心水泵汽蚀现象产生的原因、危害及其造成的能源和水资源的浪费进行了简要分析,并提出了一种解决汽蚀问题的办法。

俯冲工厂和大陆物质的俯冲再循环研究

板块的俯冲系统可以比拟为一个工厂。再循环研究强调对俯冲物质各种组分的行为、去向的追踪和定量分析。沉积物俯冲和俯冲侵蚀作用导致陆壳物质返回地幔,初步估算表明,大陆物质返回地幔的速率与岩浆活动导致陆壳生长的速率在数量上大体相当,晚近时期陆壳的净增长速率可能近于零。大洋岛玄武岩地化特征上的多样性提示,沉入下地幔的板片可能从深部卷入地幔柱的源区。俯冲再循环过程对地壳、地幔的动力学和演化产生深刻影响。