The Hydration of Blended Cement at Low W/B Ratio

The hydration process,hydration product and hydration heat of blended cement paste mixed with mineral admixture and expansive agent at low W/B ratio are studied by XRD,thermo analysis,and calorimetry instrument,and they were compared with those of pure cement paste.The results show that pure cement and blended cement at low W/B ratio have the same types of hydration products,but their respective amounts of hydration products of various blended cements at same ages and the variation law of the amount of same hydration products with ages are different;The joint effect of tumefaction of gel-ettringite due to water absorption and the expansive pressure on the pore and rift caused by the crystalloid ettringite is the impetus of the volume expansion of cement paste,and the former effect is much greater than the latter one.

Effect of Hydration Aging and Water Binder Ratio on Microstructure and Mechanical Properties of Sprayed Concrete

In order to study the durability of sprayed concrete （shotcrete）, effects of different hydration aging and water-binder ratio （w/b） on the microstructure of cement paste and basic mechanical properties of test specimens were investigated. The phase composition, mass percentage of ettringite and portland in hydration production and microstructure were characterized by X-ray diffraction （XRD）, thermo gravimetry-differential scanning calorimetry （TG-DSC） and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The experimental results showed that changes in phase composition was more significant than those of water-binder ratio. With hydration aging and water-binder ratio increased, the mass percentage of ettringite and portland was decreased from 4.42%, 1.49% to 3.31%, 1.35%, respectively and the microstructure of paste was significantly compacted. Likewise, the mechanical properties including cubic compressive strength and splitting tensile strength were rised obviously.

海上水泥基灌浆料抗海水侵蚀性能研究

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,在超低水胶比条件下制备超高性能水泥基灌浆料(UHPCG),并采用长期浸泡法,分析其抗折强度和抗压强度的经时变化,分析其腐蚀系数F1和腐蚀系数F2的经时变化,研究其抗海水侵蚀性能。结果表明,在天然海水中浸泡至180d,UHPCG外观完好无损,其抗折强度和抗压强度仍有一定程度的提高,其腐蚀系数F1和腐蚀系数F2仍保持在1以上,远高于未发生侵蚀破坏的规定限值,表现出很强的抗海水侵蚀能力,可用于海上工程。超低水胶比、整体颗粒细化和火山灰效应的协同作用使UHPCG具有优异的抗海水侵蚀性能。

SOFA参数对W锅炉燃烧及NO_x排放影响的数值模拟

在一台600 MW的北京巴威W型(B&W)火焰锅炉上采用了新型燃烧系统,在原始燃烧系统的基础上调整了二次风配比并且引入了燃尽(SOFA)风,该系统在大幅降低NO_x排放的同时能保证飞灰含碳量不会明显增加。研究目标是通过数值模拟的方法评估新型燃烧系统在不同SOFA风率和不同SOFA位置时的整体燃烧性能。为了更加准确的计算飞灰含碳量,采用了CBK焦炭燃烧模型。结果表明当SOFA风率从15%上升到20%时,氮氧化物由823 mg/m^3骤降至738 mg/m^3,飞灰含碳量仅增加了0.264%;而当SOFA风率从20%上升到25%时,氮氧化物仅降低了32 mg/m^3,飞灰含碳量却增加了0.41%。因此综合考虑NO_x排放和飞灰含碳量,SOFA风率取20%最为合理。对于SOFA风位置而言,从拱上3.0 m增加到6.0 m,NO_x排放略微减少,与此同时飞灰含碳量小幅增加。综合考虑经济性和NO_x排放,最优的SOFA布置位置在拱上5 m处。

超高性能水泥基灌浆料的孔结构特征

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,在超低水胶比条件下制备超高性能水泥基灌浆料(UHPCG),并采用压汞法分析其不同水化龄期的孔体积分布曲线、孔结构特征参数和孔径分布,研究孔结构特征。结果表明,在超低水胶比条件下,UHPCG的总孔隙率较低,且随着水化龄期延长,孔径趋于细化,结构也更密实。在标准养护28d龄期条件下,UHPCG的总孔隙率低至4.14%,平均孔径低至15.5nm,最可几孔径低至12.2nm。当标准养护龄期由1d增至28d时,小于20nm的无害凝胶孔在孔径分布中的比例大幅增长,大孔向无害凝胶孔转移,孔径分布趋于向无害凝胶孔集中,有利于提高其强度和耐久性。

常压下水泥粒度和水胶比对混凝土渗透性的影响

试验测试了混凝土在常压状态下,不同水泥粒度和水胶比对混凝土渗透性的影响。指出在一定气干条件下,水泥粒度越细,水胶比越低,混凝土在毛细孔压力作用下的渗透性越大。尤其是掺入了超细矿渣的水泥混凝土,这种渗透性的增大更为明显。

超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性及其机理

测试了水胶比为0.10-0.16水泥净浆及水胶比为0.16-0.50混凝土的自收缩,分析了石灰石粉和龄期对超低水胶比水泥净浆自收缩的影响.结合水泥石孔结构与水化进程,探讨了超低水胶比水泥混凝土的自收缩机理.结果表明：当水胶比≤0.16时,水泥净浆自收缩随水胶比的降低而降低;当水胶比低于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的减小而降低;当水胶比高于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的降低而增加;当水胶比为0.25（临界水胶比）时,混凝土的自收缩最大;磨细石灰石粉可以很好抑制水泥净浆的自收缩;超低水胶比水泥净浆1 d龄期的自收缩可达到180 d龄期收缩值的50%以上;超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性与水泥石中孔结构以及水化进程有关.

超低水胶比水泥浆体材料的水化进程测试

随着水泥基材料的技术进步和工程需求,混凝土强度的越来越高,水胶比越来越低。活性粉末混凝土的水胶比已降至0.16以下,水胶比0.10的浆体材料也已经可以制得[1]。本论文用结合水量法测试了不同水胶比、不同矿物掺料与不同龄期下超低水胶比水泥石的水化进程及Ca(OH)2含量。研究表明:超低水胶比水泥浆体材料的水化程度极低。当水胶比为0.16时,180天标准养护的水泥石,其结合水量仅为13.52%,水胶比0.10时,只有12.04%;研究证实,超低水胶比下,超细矿渣和磨细石灰石粉加快了水泥石的水化进程。水胶比相对较高时,水化产物中Ca(OH)2含量相对较小,表明此时掺合料的火山灰反应更充分;矿渣和石灰石粉等量取代水泥后,更降低了Ca(OH)2的含量。

沿海混凝土结构的环境盐雾分区研究

处于近海盐雾区的混凝土结构,其表面的氯离子浓度是随着时间的增长而逐步累积的,同时又是随着距海岸距离及离海面高度的增大而降低的.根据这一特点,建立在近海陆上和海上盐雾区环境下以时间、距离和高度为变量的混凝土结构表面的氯离子浓度模型,在该边界条件下根据Fick第二扩散定律建立一维扩散模型方程.根据计算出的混凝土保护层厚度,进行近海盐雾区的分区,即轻度盐雾区和重度盐雾区.通过模型计算结果,分析了水胶比对不同设计使用寿命时混凝土保护层厚度的影响.

U型膨胀剂掺量对自密实混凝土收缩性能影响

研究了膨胀剂掺量对低水胶比（W/B=0.28）自密实混凝土收缩性能的影响。结果表明：①自密实混凝土收缩率随着膨胀剂掺量增加而降低,其降低幅度随着龄期增加而降低,90 d以后趋于稳定;与未掺膨胀剂的自密实混凝土相比,掺膨胀剂的自密实混凝土收缩率7 d以内增加慢,在7~90 d内增加快;②自密实混凝土收缩落差随着膨胀剂掺量的增加先减小后增加,膨胀剂掺量10%自密实混凝土的收缩落差最小;③用对数函数表征自密实混凝土收缩率（d）与其龄期（t）的关系较为合适,回归曲线与实测值吻合较好。

混凝土渗透性测试方法的改进及水胶比的影响

本文阐述了目前混凝土渗透性的测试方法当中存在的共同缺陷,以及渗透性测试方法的改进建议和改进方法。同时,阐述了水胶比与毛细孔最可几孔径尺寸对混凝土渗透速率的影响,并提出关于混凝土最小水胶比的设置建议。

交流特高压支柱瓷绝缘子的自然积污特性研究

为研究特高压支柱瓷绝缘子的自然积污规律,重点对荆门特高压变电站运行的支柱瓷绝缘子进行了连续3 a的积污检测。测量了盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)、灰密(non soluble deposit density,NSDD)及污秽成分,对比分析了伞裙上表面与下表面、迎风面与背风面、平均直径、连续积污等对支柱绝缘子自然积污特性的影响规律。结果表明,1 a的积污期条件下(2010年4月至2011年4月):1)单个1000k V支柱瓷绝缘子整柱污秽分布较不均匀,高压端与其他部位的ESDD平均比值为3.4,NSDD平均比值为2.3。2)绝缘子伞裙上表面污秽度普遍高于下表面。上下表面ESDD不均匀积污比平均为1.8,上下表面NSDD不均匀积污比平均为1.6。3)绝缘子伞裙背风面污秽度普遍高于迎风面。ESDD迎风面与背风面不均匀积污比平均为0.64,NSDD迎风面与背风面不均匀积污比平均为0.55。4)饱和ESDD与连续积污时间不成正比关系,而NSDD基本与连续积污时间成正比关系。5)ESDD和NSDD随平均直径的增大呈下降趋势。6)绝缘子表面污秽物中CaS O4含量平均为68%。研究结果可为我国特高压工程外绝缘设计、产品制造和运行检修提供参考。

170MPa免蒸养活性粉末混凝土的制备与试验研究

采用紧密填充技术优化出了活性粉末混凝土五级配复合材料体系中各组分的搭配比例,探讨了水胶比及钢纤维掺量等对活性粉末混凝土抗压强度的影响,并通过SEM分析了活性粉末混凝土产物的微观结构。结果表明,选用优化后的复合材料体系,在常温养护条件下可制备工作性能良好、产物结构致密、28d抗压强度高达179.6MPa的活性粉末混凝土。活性粉末混凝土的抗压强度随水胶比的降低而增加,当水胶比降低至0.15时,仍可获得工作性能良好的超高强活性粉末混凝土;在同一水胶比下,增加钢纤维掺量能显著提高活性粉末混凝土的抗压强度,但为了保证混凝土的工作性能,钢纤维的体积掺量不宜超过2%。

超低水胶比及硅灰对水泥净浆早期自收缩的影响

采用自行研制的波纹管测试系统,测试超低水胶比水泥净浆的早期自收缩;并通过测试毛细管负压和水化程度,对自收缩结果进行分析,定性阐述超低水胶比水泥净浆的自收缩机理及规律。结果表明,当水胶比低于0.18时,水泥净浆的自收缩随水胶比的减小而降低;反之则增加;当水胶比为0.18(临界水胶比)时,水泥净浆的自收缩最大。硅灰可以很好地抑制超低水胶比水泥净浆的自收缩,当水胶比为0.15,硅灰掺量为5%和10%时,水泥基材料48h的自收缩分别降低了25.8%和56.3%。

珊瑚礁砂海水混凝土的配合比设计与抗压强度规律

基于国内外珊瑚混凝土研究现状和高性能轻骨料混凝土的配合比设计原理,设计了4组净水胶比(W/B)为0.25~0.40的珊瑚礁砂海水混凝土,研究了标准养护龄期和W/B对珊瑚礁砂海水混凝土立方体抗压强度(f_(cu))的影响。结果表明:珊瑚礁砂海水混凝土f_(cu)随着养护龄期的延长而增大,在养护初期,其f_(cu)增长速度较快,超过7 d时f_(cu)的增长速度逐渐减慢,并逐步趋于稳定;在养护初期时珊瑚礁砂海水混凝土f_(cu)增长速度相对普通混凝土f_(cu)要快,但是在养护后期,由于骨料的强度对混凝土强度的影响起重要作用,珊瑚礁砂海水混凝土28 d f_(cu)的增长速度反而比普通砂石混凝土28 d f_(cu)要小;珊瑚礁砂海水混凝土f_(cu)随着净胶水比(B/W)的增大而增大,两者之间较好地符合线性关系。

钢-竹组合箱形梁抗剪性能试验

以两根对立放置的冷弯薄壁U型钢作为箱形骨架,骨架外表面通过结构胶黏剂黏结4块竹胶板,制成钢-竹组合箱形梁。试验以箱形组合梁翼缘、腹板竹胶板厚度、冷弯薄壁U型钢翼缘宽度和组合梁剪跨比为控制参数,对6根钢-竹组合箱形梁进行抗剪性能试验,测量各级荷载作用下组合梁应变和挠度的发展,分析组合梁的受剪破坏过程和破坏机制,探讨了组合梁的抗剪性能。试验结果表明,钢-竹组合箱形梁的整体工作性能十分良好,冷弯薄壁型钢和竹胶板组合效应明显,组合梁翼缘、腹板竹胶板厚度的增加,可以提高其极限抗剪承载力,与此同时,组合梁剪跨比的减小也能使其抗剪能力有较大提高。研究表明,组合梁破坏经历两个阶段,即弹性阶段和弹塑性阶段,具有良好的延性和安全储备,能够作为受力构件用于建筑工程。

一种评估LED蓝光危害的方法

提出了一种估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱分布,然后计算光源的色温和蓝白比,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温和容许亮度与蓝白比的关系。研究表明:对于该类型的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 Cd/m2以下不会引起蓝光危害,如果LED的荧光粉失效,只要亮度小于31 400 Cd/m2,也不会对人眼造成蓝光危害。色温和容许亮度曲线及蓝白比和容许亮度曲线随温度变化很小,对于同一类型白色LED,这2条曲线均可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。

水泥基材料水分传输的等差称重法研究

水泥基材料水分传输的研究是耐久性问题研究的重要分支。水分传输的速率很大程度上决定了水泥基材料的失效破坏速度。借助于等差称重法替代传统称重法对几种不同水胶比的水泥砂浆试样进行了毛细吸水试验。试验结果表明:高水胶比条件下砂浆试样毛细吸水速率比低水胶比更大,水分传输平衡水量更高,水分质量含量也更高;毛细吸水系数大小也与砂浆试样水胶比呈正比。对得到的试验数据进行Boltzmann转换,可得到水分传输位置、传输时间和水分质量含量三者统一的水分传输方程。

低水胶比水泥基材料后续水化的研究进展

低水胶比水泥基材料的孔隙率低,力学性能、耐久性能和抗冲击性能优异。然而,低水胶比水泥基材料中的自由水含量低且可供水化产物沉淀的空间有限,限制了水泥颗粒的水化反应,导致其内部存在大量未反应的胶凝材料。本文阐述了水泥的后续水化过程及机理,综述了后续水化对低水胶比水泥基材料微观结构、体积稳定性和强度等方面影响的研究进展。最后对目前低水胶比水泥基材料后续水化研究中存在的一些问题进行了总结和展望,旨在为低水胶比水泥基材料的长期稳定性研究和应用提供理论依据。

基于探地雷达检测原理的隧道二衬拱顶带模注浆材料配制技术研究

结合探地雷达检测的原理,研究了影响探地雷达检测效果的关键注浆材料性能指标,并初步研究了注浆材料配合比参数、注浆材料用减水剂与膨胀剂的种类及掺量对注浆材料关键性能的影响。结果表明,注浆材料的介电常数及注浆材料的填充密实性是影响探地雷达检测结果的关键性能。水胶比是影响注浆材料介电常数的关键参数。注浆材料的填充密实性能受流动度和膨胀率双重指标的影响,减水剂与膨胀剂的种类及掺量影响注浆材料的流动度和膨胀率,进而影响注浆材料的填充密实性能。