高温固相法制备硅酸盐长余辉发光材料

使用碳还原法和气体还原法制备硅酸盐长余辉材料,探讨了不同铕、镝含量,不同硼含量,烧成方式和二氧化硅粒径对样品余辉性能的影响。结果表明:硅酸盐长余辉材料中硼含量的提高可有效降低烧成温度,但发光性能也随之下降。不同铕、镝含量的样品对应不同的适宜硼含量。选择适当纯度和颗粒组成的SiO2有利于改善硅酸盐长余辉材料的结构和发光性能。气体还原法所得硅酸盐长余辉材料的发光性能优于碳粉还原法。组成为Sr1.97MgSi2O7:(Eu0.005,Dy0.025,B0.15)的样品有较好的发光性能,余辉时间超过10h。

集料嵌锁型碾压混凝土刚性基层材料工程实验研究

研制了一种集料嵌锁型碾压混凝土路面基层材料,并在十漫高速公路工程中进行了工程实验研究,结果表明,这种集料嵌锁型碾压混凝土基层强度高,表面粗糙,和面层之间结合良好,在减少下面层和下基层后,其承载力仍满足设计及指标,施工进度快,具有很好的技术经济效益。

武黄大修工程沥青面层材料变异性研究

以武黄高速公路大修工程沥青加铺层组成材料设计为基础 ,根据大量的现场观测与试验数据 ,采用概率统计学的理论分析所获数据的分布规律 ,对路面材料的设计参数进行了变异性分析。希望能够通过控制组成材料的变异性以及获得概率分布规律 ,达到提高面层工程质量 ,延长面层寿命 。

减缩抗裂型水泥基材料及其工程应用

设计了干燥收缩、自生收缩、椭圆环约束等试验手段,研究了矿物质微膨胀剂、硅灰和减缩剂对水泥基材料体积稳定性的影响及其作用机理。试验结果表明:(1)矿物质微膨胀剂具有较强的收缩补偿作用,随其掺量的增加,干燥收缩与自生收缩降低,当掺量为25%时,可使初始开裂时间延长至82 h。(2)随硅灰掺量的增加,干燥收缩和自生收缩增大,当掺量为10%时,初始开裂时间降低至22 h,此时开裂敏感性最大,因此硅灰掺量应合理控制。(3)减缩剂可以大幅度降低砂浆的开裂敏感性,且与其他外加剂相容性良好,对养护温度变化不敏感。由此,设计制备出一种用于重大工程结构混凝土保护层的体积稳定性优良的减缩抗裂型水泥基材料。此外还介绍了"矿物质微膨胀剂-减缩剂-混杂纤维"裂缝控制技术在武汉长江隧道工程中的应用情况。

硅酸盐水泥水化历程与初始结构形成的研究

采用自动高效水化热测定仪及无电极电阻率测定仪研究硅酸盐水泥水化的热学效应及交变电场下电阻率变化 ,讨论水泥品种、拌和水量对水泥水化初始结构形成及发展的影响 ,建立硅酸盐水泥水化初始结构形成及发展的结构形成模型。研究表明 :初始结构形成模型分为 3个阶段 :溶解 -溶解平衡期、结构形成期及结构稳定期。随着水量的增大 ,水化热效应表现为促进作用 ,但是结构形成过程表现为结构弱化 ;电阻率曲线的特征值及时间数值随水泥品种不同而变化。水化热模型与结构形成模型相结合 。

无细观界面过渡区水泥基材料的设计及其性能

为提高混凝土的耐久性,延长其服役寿命,通过对混凝土细观结构的性能优化,设计制备出无细观界面过渡区水泥基材料(meso-defect interface transition zone-free cement-basedmaterial,MIF),用于重大工程结构的功能梯度混凝土保护层,并对其抗渗性能、力学性能、体积稳定性以及微细观结构进行了试验及机理探讨。结果表明:相比于普通的混凝土保护层材料,MIF混凝土渗透性极低,氯离子扩散系数减小1个数量级,而材料的使用寿命增长10倍以上。材料的力学性能及体积稳定性优良,完全满足工程需要且整体结构的体积变形匹配性良好,表面未见开裂。MIF混凝土微细观结构均匀、致密。

钢渣用作水泥基材料的问题研讨

碱度在1.6以上的钢渣是一种具有一定水化活性,又在不同程度上存在风化膨胀不稳定性的矿物集合体,将其用作水泥基材料的关键是活性的开发与膨胀的抑制。在现有研究的基础上,对钢渣用作水泥基材料时体积膨胀的诱因与抑制措施、钢渣活性的激发等问题进行了较为详细的探讨。认为对钢渣采用机械活化与化学激活并举的措施不失为一条有效的途径。

磷石膏改性二灰路面基层材料的性能研究

磷石膏的加入大幅度改善了二灰类路面基层材料的强度性能。对磷石膏改性二灰、磷石膏改性二灰稳定粒料的强度、强度发展 ,水稳性、抗冲刷性进行了研究。

三聚磷酸钠对硅酸盐水泥初始水化历程的影响

采用水化热、电阻率和X射线衍射法等测试方法,研究了三聚磷酸钠(Na5P3O10)对硅酸盐水泥初始水化历程的影响。试验结果表明:Na5P3O10对硅酸盐水泥水化的缓凝机理,主要是生成络合物的缘故,而不是传统观点所认为的形成了"不溶性"的磷酸钙;改变Na5P3O10的掺量,可有效调控硅酸盐水泥的水化热历程以及结构形成过程;在水泥初始水化阶段,延缓了C3S和C3A的水化。

轨道交通噪声控制结构设计及吸声材料研究

按照轨道交通噪声及声波传播特性设计噪声控制结构,在轨道中央和两侧分别采用T形和变形的倒L形结构能够提高噪声控制效率并减少对观光功能的影响;同时利用吸声尖劈、多孔性材料、空腔共振、薄膜共振等多种吸声结构,分别进行吸声材料的外形、结构、表面防水处理以及制备工艺设计;以膨胀珍珠岩为骨料并对其进行憎水预处理,采用快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和Dura纤维增强材料,运用无机发泡技术和半干料压缩成型工艺,通过控制颗粒粒径、压缩比以及搅拌、加水等工艺过程,制备出的吸声材料CEMCOM在125,250,500,1000,2000,4000Hz6种频率的吸声系数分别达到0.21,0.66,0.91,0.94,1.06,0.99,满足ASTME761标准要求。

糖类及其衍生物对硅酸盐水泥水化历程的影响

实验研究了糖类中葡萄糖、蔗糖及其衍生物葡萄糖酸钠、糖钙对硅酸盐水泥水化热性能以及初始结构电性能的影响,结合XRD图谱分析和SEM研究糖类及其衍生物极性作用基团的改变对水泥水化历程的影响规律与作用机理。结果表明:糖类能够有效延缓水化放热和初始结构的形成,但超剂量将导致长时间不放热和结构长期不发展;适当掺量的葡萄糖酸钠能够有效抑制了C3S的初期水化,而不影响其最终水化;同掺量条件下,对水泥浆体结构发展的延缓程度大小为:蔗糖>葡萄糖>葡萄糖酸钠>糖钙。

磷石膏二灰基层材料配合比设计方法研究

通过系列的配合比试验,结合改性二灰基层材料的强度形成原理,建立了一套以体积分析法为基础的配合比设计方法。这种设计方法包括磷石膏改性二灰路面基层材料的结合料集料配比、石灰掺量、磷石膏掺量、粉煤灰掺量的设计以及干密度含水量等参数的确定。研究表明:按集料松堆密度计算的结合料集料比的骨架密实型路面基层材料具有较好的性能,用该方法计算的配合比与击实参数和实际值十分吻合,完全可以满足磷石膏改性二灰和二灰基层的材料设计与生产控制。

相变储能路面发热融雪材料体系的试验研究

应用相变材料(PCM)于热融法路面除冰雪技术中,在实验基础上确定发热材料体系的材料组成、PCM的封装方式以及PCM发热体的结构,制备路面发热融雪材料体系试件.试验研究表明:通过PCM相变产生的能量缓释效应,可以改善发热材料体系的温度场分布并对其实现温度调控;相变储能路面发热融雪材料体系具有较高的蓄热能力和热稳定性,融雪效能大,在满足融雪功效的同时,热应力明显降低且节能.

矿渣微细粉对水泥基材料抗酸雨侵蚀特性研究

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普通硅酸盐水泥空白砂浆为参比体系,研究采用矿渣微细粉对于改善混凝土抗酸雨性能的影响,分别从质量损失率、抗压强度、抗折强度和微观显微分析手段研究了各项性能变化规律。研究结果表明:在试验条件下矿渣微细粉存在最佳掺量区间,以20%～30%为最佳。当掺量超过30%时,砂浆不能生成足够的C-S-H凝胶,结构较疏松,内部微裂纹未被新的水化产物填充密实,H+和SO42-更容易进入浆体内部,导致更严重的腐蚀破坏;而当掺量少于20%时,火山灰效应发挥不明显,也不能促进砂浆抵御酸雨的侵蚀。在模拟酸雨环境中浸泡98d后,25%矿渣掺量的砂浆质量损失率最小仅为-38.2‰,且后期下降趋势最为平缓;对于抗压强度和抗折强度,在酸雨侵蚀条件下分别呈现不同的变化趋势,对于抗压强度的强化效果应控制矿粉的掺量不小于25%,而对于抗折强度,则应控制掺量不大于30%。综合考虑抗压强度和抗折强度,25%掺量最能强化砂浆抗酸雨侵蚀的性能;在SEM显微分析中可以观察到,矿粉砂浆较空白砂浆结构密实,微裂纹少。矿粉使水泥浆体的孔隙率明显下降,强化了集料界面黏结力,并减少了最大孔径的尺寸,大幅度提高混凝土的密实度,也就能更好地抵御酸雨离子的侵入。

磷石膏粉煤灰石灰固结材料的研究

研制一种主要以磷石膏粉煤灰和石灰组成的固结材料 ,并对其配比进行优化研究 ,其最佳配比为 :粉煤灰比磷石膏 =1∶ 1 ,石灰类稳定剂掺量约为 6 %～ 8% ;固结材料压实度为 93 %～96 % ,可作路面基层材料 ,当压实度在 93 %左右时 ,可作路基的填筑材料 ,也可用其稳定碎石作路面基层材料 ;用 SEM对其微观结构进行了观察 ,阐述了其强度形成机理。

硅酸盐熟料-煤矸石/粉煤灰混合水泥水化模型研究

对两种不同3CaO·SiO_2(C_3S)含量的硅酸盐水泥和分别掺有30%(质量分数,下同)煤矸石和30%粉煤灰的混合水泥中水化产物含量变化和形态进行了研究,建立了水化产物量变模型和水化产物形态模型,分析了模型的主要特征和意义。相同龄期,高C_3S硅酸盐水泥比低C_3S硅酸盐水泥生成更多的水化硅酸钙(calcium silicate hydrate,CSH)凝胶和氢氧化钙。含混合材的水泥水化时,CSH凝胶在水化早期和后期有两个增长幅度较大的阶段,并且1年后形成的CSH凝胶量与纯硅酸盐水泥的相当。水泥水化产物与混合材的二次水化反应较慢,研究掺有混合材水泥更长龄期的水化产物含量及结构变化,将有助于理解混合材对水泥性能的作用机理。

水泥基材料水分传输及动力学研究

从水泥基材料耐久性出发,引出了水分传输的重要性,研究了水泥砂浆和混凝土的一维水分传输。结果表明:只有结合毛细吸收和扩散2种传输过程才能很好地表征水泥基材料内部的水分传输过程,材料内部孔隙结构对水分传输的动力学过程有很大的影响。该研究结果为水泥基材料耐久性评价和寿命设计提供了更精确的理论基础。

Al_2O_3对硼硅酸盐玻璃热膨胀和分相的影响(英文)

通过红外光谱分析了Al2O3取代SiO2后硼硅酸盐玻璃结构的变化,测试了玻璃的热膨胀系数和膨胀软化温度,通过扫描电子显微镜分析硼硅酸盐玻璃的分相,并结合X射线能谱分析了富硅相的组成。结果表明:硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后,随着Al2O3取代量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]减少;玻璃的热膨胀系数增大,转变温度和软化温度提高;硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后对玻璃的分相没有明显的改善作用。

工业固体废弃物胶凝材料水化热力学研究

根据工业固体废弃物的特性将其分为6类,又根据6类工业固体废弃物之间以及固体废弃物与人造胶凝材料(水泥熟料、石灰、石膏)之间的有效组配形式将工业固体废弃物胶凝材料分为6种不同的胶凝材料体系。列出各体系可能的水化反应形式,并通过收集文献中的各物质的热力学常数计算了相应反应的热力学参数,分析了工业固体废弃物胶凝材料的水化过程的反应推动力,以及各种水化最终产物及其稳定性,探讨了工业固体废弃物的活性及改善途径。

硅酸盐水泥初始水化流变特性与结构形成研究

采用AR2 0 0 0高级流变仪及无电极电阻率测定仪研究硅酸盐水泥水化的流变特性及交变电场下电阻率变化 ,讨论水泥品种、化学外加剂对水泥初始水化流变特性及结构形成的影响 ,结合硅酸盐水泥水化初始结构形成及发展的结构形成模型 ,建立水泥初始水化流变特性模型。研究表明 :水泥初始水化储能模量变化规律为S形变化 ,水泥水化进入诱导期时存在结构突变 ;水泥初始水化流变特性规律与水泥水化结构形成与发展、物理力学性能之间存在一定关联性 ;缓凝型化学外加剂的引入 ,促进了水泥初始水化储能模量突变过程 。