样品量对水泥水化反应过程影响的液态簧振动力学谱研究

采用液态簧振动力学谱(RMS-L)方法,对水灰比(w/c)为0.8,样品量为70 Hz的水泥净浆的水化过程进行了测量,并与样品量分别为50 Hz和90 Hz的水泥净浆的水化过程进行了对比分析.结果表明:与70 Hz样品量相比,样品量较小(50 Hz)的水泥浆体由于表面张力、浆体内部水泥颗粒的自由运动空间较小,使得诱导期损耗因子Qc-1并没有出现先增大后减小的过程;而样品量较大时(90 Hz),由于在稳定期水分子的缓慢扩散进入,在水泥颗粒表面生成钙矾石,固相体积增加使钙矾石薄膜局部胀裂,水化反应突然加速进行,接着新生成的钙矾石又将破裂处重新封闭,致使水化延缓,导致其共振频率一阶导数(dfc/dt)出现一个先增大后减小的过程.

湿度可控的液态簧振动力学谱方法及其应用研究

采用湿度可控的液态簧振动力学谱(RMS-L)方法,可实现样品周围相对湿度的恒定,精度可达约±1%RH.对两种相对湿度条件下,不同水灰比的水泥净浆水化过程进行了力学谱检测.结果表明,水泥净浆水化反应过程受环境湿度的影响可以被RMS-L方法灵敏地检测到.而且,在相对湿度较低的情况下,水灰比相同的等量的水泥净浆样品反应时间明显缩短,反应产物的内耗也较低,表明产物中的交联结构形成较多,具有更好的力学性能.因此,湿度可控的RMS-L方法可以对水泥净浆水化过程中湿度的影响进行灵敏的检测和研究,为水泥净浆水化反应研究提供一种新的方法和思路.

水泥材料微裂纹萌生的液态簧振动力学谱检测与分析

采用液态簧振动力学谱(RMS-L)方法对应力诱导水泥材料微裂纹萌生过程进行了检测,并采用扫描电子显微镜(SEM)对该微裂纹的形貌进行了观测.结果表明:RMS-L方法可以灵敏地对应力诱导水泥材料微裂纹萌生过程进行实时检测.同时,通过SEM结果发现该微裂纹宽度仅为约14μm,常规手段难以对这类裂纹的萌生进行检测.因此,RMS-L提供了一种可以有效地检测水泥材料的微裂纹萌生过程的新方法,并为水泥材料的性能检测及产品研发提供了一个新的思路.

典型自触发无序材料玻璃化转变的液态簧振动力学谱研究

用最近发明的液态簧振动力学谱方法对典型自触发无序材料(邻苯二甲酸二脂系列样品)进行了测量,验证了该方法的可信性与有效性,并且表明它能够提供物质变化的丰富信息.研究结果还表明,随着分子内部自由度的增加,邻苯二甲酸二脂系列材料的玻璃化转变温度表现出先减小然后又增加,但脆性是先增加后减小的有趣又难以理解的反常趋势.实验中,还发现了一种有趣的现象,即样品在低温的Crack效应.

金属阳离子对蛋白质水凝胶脱水变性过程影响的液态簧振动力学谱研究

采用液态簧振动力学谱（RMS-L）方法,对掺入1wt%-4wt%氯化钠和1wt%-3wt%氯化镁的蛋白质水凝胶脱水变性过程分别进行了实时检测与分析.结果表明：由于Na^＋离子的静电屏蔽作用对蛋白质分子中氢键基团的影响,使得化学交联的形成变缓,导致III过程中共振频率出现拐点,且拐点出现的相对时间随掺入量的增加而提前;而对于二价的Mg^2＋离子,由于其具有较强的静电屏蔽作用,因而阻碍了蛋白质水凝胶在III过程中形成化学交联,蛋白质分子直接进行物理的聚集,从而导致IV过程中损耗因子不再下降,且掺入的金属阳离子量越多,蛋白质水凝胶脱水产物中的交联结构越少,内耗相对越大.

不同水灰比对水泥水化反应影响的液态簧振动力学谱检测与分析

采用湿度可控的液态簧振动力学谱(RMS-L)方法,对水灰比分别为0.6、0.8、1.0的水泥净浆水化过程进行力学谱检测,结果表明:水泥净浆水化反应的预诱导期、诱导期、减速期随着水泥水灰比的升高而延长,而加速期却显著缩短.这是由于高水灰比情况下,离子和硅酸盐离子浓度较低,水泥颗粒间距大,因此在预诱导期水化膜的形成比较慢;诱导期颗粒表面半透膜不易破裂;减速期水化体致密化时间较长;而加速期则是由于单位体积可供反应硅酸盐离子浓度低,反应时间也较短.本文的研究工作为水灰比对水泥水化反应过程影响的研究提供了一种新的方法,同时也对湿度可控的RMS-L方法在水泥水化反应研究中的应用进行了有益的探索.

骨料细沙对混凝土水化反应影响的液态簧振动力学谱检测与分析

采用液态簧振动力学谱(RMS-L)方法,对掺有骨料细沙的混凝土水化反应过程进行了力学谱检测,同时作为对比,对未掺骨料细沙的水泥浆水化反应过程也进行了力学谱测量与分析.结果表明,混凝土和水泥水化反应都至少经历了i至v过程.而骨料细沙的掺入,使得混凝土的水化反应显著加快,同时也提高了其反应度.因此,RMS-L方法可以对混凝土水化过程中骨料的影响进行灵敏的检测和研究,为骨料对水泥水化反应影响的研究提供了一种新的思路和方法.

酒石酸对水泥水化反应过程影响的液态簧振动力学谱研究

采用湿度可控的液态簧振动力学谱方法,对酒石酸掺入量分别为1.2 wt%、1.5 wt%的水泥复合体系进行了实时检测,结果表明:酒石酸主要对水泥水化反应的起始期产生作用(过程ii),而对其他过程的作用影响不大.当酒石酸掺入量为1.2 wt%时,过程ii出现了3个子过程;而酒石酸掺入量为1.5 wt%时,过程ii出现了2个子过程.由于酒石酸的掺入,对水泥浆体中Ca(OH)_2的浓度起到了一定的调控作用,延长了过程ii的反应时间,使得C3S水化更加充分.而对水泥水化反应过程ii以及水化反应进入稳定期的时间点进行统计,也从侧面证实了这一点,表明酒石酸是一种主要在水泥水化反应起始期起作用的缓凝剂.

PVME/PS共混体系相分离行为的液态簧振动力学谱的研究

本研究利用自制的液态簧振动力学谱(RMS-L)技术研究了聚甲基乙烯基醚/聚苯乙烯(PVME/PS)二元共混物的玻璃化转变及相分离动力学过程,并选取了不同质量比样品,对每个样品从低温至高温的升降温循环测量。结果表明:(1)RMS-L方法可以灵敏地对不同混合比例的高分子共混体系玻璃化转变和相分离过程进行实时检测;(2)以纯PVME和纯PS玻璃化转变温度为基础,从11组待测样品中挑选组分比为5∶5的样品进行了分析,发现样品的玻璃化转变温度随着组分的变化而变化。而当温度达到某一点时样品会发生相分离。(3)当样品经过第二次升温时发现共混体系的玻璃化转变温度及相分离温度点均有变化,这说明在经过一次升温后样品已经被分为新的相;(4)结合不同比例样品的力学谱结果,发现共混体系相分离行为对时间和温度具有一定的依赖性,并且通过这种规律分析了高分子共混物相分离的动力学行为。

邻苯二甲酸二甲酯系材料的液态簧振动力学谱测量

用液态簧振动力学谱方法对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的系列样品进行了测量.在升温过程中所测温区范围内,结果表明邻苯二甲酸二甲酯样品相继发生了动力学玻璃化转变、过冷液态的结晶、晶体—液态相变和挥发过程,而在邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯样品中仅仅发生了动力学玻璃化转变和挥发过程.上述实验结果与分析表明,液态簧振动力学谱方法是研究拥有液态过程的可靠和有效的方法,并且能够提供物质变化的丰富信息.

邻苯二甲酸二酯系列材料的Crack-Healing效应研究

用黄以能等最近发明的一种能够实时检测玻璃材料中应力诱导裂纹和裂纹愈合的新方法(RMS-L-CH)对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯系列材料的应力诱导裂纹和裂纹愈合(Crack-Healing)效应进行了测量,并对Crack-Healing效应的现象进行了较为深入的分析与讨论.

自制控湿系统的实验校验

借助饱和盐溶液设计了一种湿度可控的控湿系统,利用该系统实现水泥水化反应过程的外界环境湿度恒定。用湿度可控的RMS-L方法对不同水灰比、不同样品量水泥水化过程进行实时检测。结果显示:在室温、相对湿度85%左右的条件下,水灰比为0.6、0.8及1.0的50 Hz、70 Hz、90 Hz的水泥水化反应,最大速率对应的约化时间相对误差在4.7%以内,说明自制的控湿系统为水泥水化反应过程提供了良好的恒湿条件,该控湿系统可以应用于水泥水化反应的实验中。