偏组成堇青石陶瓷材料结构与性能

堇青石陶瓷具有热膨胀系数低、抗热震性好、耐高温等特点,被广泛应用于高低温急剧变化的环境。如何进一步降低堇青石陶瓷的热膨胀系数,提升其使用性能,仍然是国内外研究的热点,以单层片状结构的苏州高岭土、滑石和γ-Al_(2)O_(3)为原料,设计了不同的配比组成并制备了堇青石低膨胀陶瓷样品。采用XRD、SEM、CTE和EPMA等测试技术对样品的结构和性能进行了表征。探究了偏化学计量不同配比组成对合成堇青石陶瓷的结构与性能的影响。结果表明:偏镁样品(Si/Al为1.34时)合成的是单一的纯相堇青石;样品的热膨胀系数为1.91×10^(-6)℃^(-1) (25℃~800℃),抗折强度为50 MPa,气孔率为20%,体积密度为1.90 g·cm^(-3)。风冷热震循环试验(25℃~1000℃) 30次后抗折强度损失率仅为2.66%。偏镁组成中的MgO促进了高温液相的生成,液相传质推动高温化学反应充分进行,提高了样品中的堇青石含量(达到了99 wt.%),生成的堇青石晶粒定向排列,降低了样品的热膨胀系数,提高了样品的抗热震性。

基于MOFs材料的橡胶沥青制备及其烟气抑制效果研究

采用MOFs材料对橡胶沥青改性制备环保型橡胶沥青,分析MOFs材料与橡胶沥青的配比对环保型橡胶沥青流变性能、低温性能、以及VOCs抑制的影响,以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)辨别VOCs成分谱特征.结果表明:在30℃时,UiO-66掺量为0.2 wt%、0.4 wt%、0.6 wt%时的复数模量比未掺入的分别提高17.2%、30.5%、36.6%.以0.6wt%掺量为例,在-6℃、-12℃、-18℃和-24℃时,其S值比未掺入的橡胶沥青分别提高5.12%、18.73%、7.86%、6.51%.当UiO-66掺量为0.6wt%时,VOCs数目由118种急剧减少到62种.橡胶沥青VOCs排放总浓度大幅降低48.1%,由1043.2 mg/m 3降低至501.9 mg/m 3.此外,UiO-66对一类致癌物的抑制效果显著,可使1,3-丁二烯的浓度降低高达71.2%,这表明UiO-66对橡胶沥青VOCs有显著的抑制作用.

偏硅酸钠激发胶凝材料性能及微观结构

以粉煤灰、矿渣为原料,研究了偏硅酸纳激发胶凝材料的力学性能及工作性能,通过XRD和SEM对水化产物进行表征,并采用量热试验对水化历程进行分析。结果表明:对于粉煤灰-矿渣体系,采用偏硅酸钠作激发剂时,碱当量为8%时,砂浆抗压强度最高;随着激发剂掺量的增加,砂浆流动度增加,凝结时间缩短,砂浆收缩率降低;体系主要水化产物为C-S-H凝胶,且随着碱当量的提高,粉煤灰和矿渣的反应程度变大,水化产物中凝胶的量增加。

基于灰色关联分析的钢渣沥青混凝土水稳定性研究

该文采用灰色关联法,分析了不同生产工艺的钢渣、级配、沥青以及集料粒径的水稳定性能,并通过计算它们的关联度,得出了影响钢渣沥青混凝土水稳定性能的主次因素。研究结果显示,影响钢渣沥青混凝土水稳定性的因素相对影响程度依次为沥青、集料、级配和粒径。

高温蒸养与偏高岭土对高铁相水泥性能的影响

采用多种测试方法,分析了高温蒸养和外掺偏高岭土(MK)对高铁相水泥(HFC)宏观和微观性能的影响及其演变机制.结果表明:高温蒸养为胶凝材料的水化反应提供了动力,加快了水化速率,促进了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶与水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶的生成;偏高岭土参与水化,消耗了氢氧化钙,降低了体系碱度,引入更多的Al,促进了C-A-S-H凝胶的生成,改善了HFC孔隙结构,提升了HFC对氯离子的吸附和固化能力;高温蒸养与偏高岭土的耦合作用提高了HFC中C-A-S-H凝胶含量,提升了高铁相水泥基材料的抗氯离子侵蚀性能.

含砂雾封层材料母液配比优化与性能研究

文中通过极差分析确定了含砂雾封层材料的配比,测试了母液的流变性能,验证了母液配比的合理性.结果表明:正交试验方法可比较好地用于母液配比的优化中,不同性能指标间呈现出良好的线性关联性.在不同改性剂的共同作用下,乳化沥青的流变行为由牛顿流体转变为赫-巴流体,屈服应力越大,不沉粒径也越大,提升母液的布氏黏度是增强材料悬砂能力的有效途径.按乳化沥青质量比,增黏剂、增稠剂、陶土以及流变助剂掺量分别为15%、0.6%、20%、0.6%是本研究中的母液最优配比.

改性水稻秸秆对水泥基材料性能影响研究

为了减少农作物纤维废弃造成的污染,研究了利用植物纤维制备建筑材料的工艺,首先采用碱煮法对植物纤维进行改性,然后将其分别与聚丙烯纤维按照不同的比例加入到水泥净浆中进行比较,结果表明:植物纤维在水泥净浆中的分散比加入聚丙烯纤维均匀,经过改性后的秸秆纤维对水泥凝结硬化时间无明显影响,随掺量增加,水泥净浆的抗折强度呈先增后减趋势,且在掺量为4.5%时最高,与未掺纤维的参照组相比抗折强度提高了11%,抗压强度降低了近24%。并将其掺入砂浆中,砂浆抗干缩性能得到改善,植物纤维掺量为6.0%时砂浆干燥收缩值比基准组下降了37%,在本研究掺量条件下,与加入聚丙烯纤维相比,加入秸秆纤维对水泥净浆的抗折强度和抗压强度影响较小,原因在于其分散性更好。

氧化石墨烯复合PVA纤维增强水泥基材料的力学性能及耐久性研究

为解决混凝土耐久性差、脆性大等问题,研究了氧化石墨烯(GO)复掺聚乙烯醇(PVA)纤维对低水灰比水泥基材料力学性能及耐久性能的影响。利用Hummers法制备GO,并表征GO的结构和性能,通过测试分析了不同配合比砂浆的力学性能和耐久性,并通过MIP(压汞法)和SEM(扫描电镜)分析了氧化石墨烯以及PVA纤维对水泥基材料的改性机理。结果表明GO和PVA纤维均能提高水泥基材料的力学性能以及耐久性。GO复掺PVA纤维可以显著改善水泥基材料孔结构,降低孔隙率,提高水泥基材料抗氯离子渗透性能并降低水泥基材料收缩率。

玻璃钢化方法的探讨

详细阐述了玻璃的物理钢化法和化学钢化法的基本原理以及优缺点。根据冷却介质的不同,可将物理钢化法分为气体钢化法、液体钢化法、微粒钢化法。根据处理温度的不同,将化学钢化法分为高温化学钢化法和低温化学钢化法。描述了两种钢化玻璃的特点和应用范围,并对它们进行了系统的比较。

不同粘土矿物与聚羧酸减水剂相互作用机理研究

通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、有机碳吸附(TOC)、饱和吸水率以及净浆流动性等试验方法,研究了不同粘土矿物与聚羧酸减水剂的相互作用机理。结果表明:聚羧酸减水剂的侧链可进入粘土矿物蒙脱石的层间,发生插层反应,即层间吸附,而其侧链结构不进入伊利石、高岭土、海泡石等粘土矿物的层间,仅发生表面吸附,且吸附量大小为蒙脱石>高岭土>海泡石>伊利石;饱和吸水率试验显示,粘土矿物的饱和吸水率大小为蒙脱石>高岭土>海泡石>伊利石;流动度试验表明,粘土矿物对水泥-减水剂体系净浆流动度均有不同程度的影响,且蒙脱石影响程度最大。由此可知,粘土矿物对自由水和聚羧酸减水剂的吸附是造成流动度损失的主要原因。

石粉含量对机制砂清水混凝土表观质量的影响

通过对混凝土拌合物工作性能、浆体黏度与含气量、硬化试件表面气孔分布与外观色泽研究,探讨了机制砂中石粉含量对混凝土外观质量的影响规律。同时,通过SEM观测了硬化试件28 d龄期时的水化产物形貌特征。试验表明:石粉含量低于5%时,试件表面气孔较多,局部有色差。石粉含量不超过10%时,浆体旋转黏度值在2 000 M Pa·s以内,含气量小于2.0%,浆体黏度适中,工作性能好,试件表面色泽均匀、气孔少,能达到清水混凝土外观效果。石粉含量超过15%后,混凝土较黏稠,流动性差,试件表面易出现麻面、气孔等缺陷。适量石粉可增加混凝土微结构的致密性,细化CH晶粒,提高混凝土的力学性能和耐久性能。

高弹模水泥沥青砂浆强度主要影响因素的研究

研究了加料顺序、沥青水泥质量比(ma/mc)和砂水泥质量比(ms/mc)对高弹模水泥沥青砂浆(CAM)强度的影响.结果表明:将水泥、膨胀剂、砂和外加剂等原材料制备成干混砂浆,采用先加水,再加干混砂浆,最后加乳化沥青的加料顺序,能获得较高强度,且易于工程施工.随着ma/mc增加,CAM抗压强度逐渐下降,ma/mc由0.35增加到0.40,抗压强度下降尤为明显.同时得出最佳ms/mc值.通过优化配比,在ma/mc为0.35,ms/mc为1.1时,水胶质量比(W/B)为0.55时,CAM的1,7和28d抗压强度分别达3.06,11.55和17.0MPa.

高活性Ag修饰TiO_2空心八面体光催化剂的简易模板诱导合成（英文）

贵金属修饰的Ti O2空心纳米光催化材料由于具有大的比表面积、低的质量密度、良好的表面渗透性、强的光吸收能力以及界面电荷的快速转移,因而表现出优异的光催化性能.为了制备结构可控且精良的贵金属修饰Ti O2空心纳米光催化材料,人们先后采用湿化学法、高温固相法、声化学法及光化学沉积法等.由于在制备过程中涉及多种异相材料的合成和结构控制,因此上述合成方法通常需要复杂且多步过程(有些过程甚至很容易导致结构破坏),从而限制了其在光催化领域的实际应用.本文开发了一种简单的模板诱导法,成功制备了Ag纳米粒子修饰的Ti O2空心八面体光催化剂.合成过程包括模板指导沉积和原位模板溶解.以Ag2O八面体为模板,TiF 4水溶液为前驱体,首先通过Ti F4水解形成Ti O2纳米粒子沉积在Ag2O模板表面,而Ti F4水解产生的酸性HF水溶液可原位溶解碱性的Ag2O模板,从而一步制得Ti O2空心八面体.同时,利用Ag2O以及Ag+离子的光敏特性,在光照条件下使Ag2O和Ag+离子生成Ag纳米颗粒,直接沉积在Ti O2空心八面体的内外表面,得到Ag/Ti O2光催化剂.由此可见,该合成方法具有明显的步骤少的优点.扫描电镜、透射电镜、能量散射和紫外-可见光谱等表征结果表明成功制得内外Ag纳米粒子修饰的Ti O2空心八面体光催化剂,其中TiO 2空心八面体的壁厚约为25 nm,边长约为1μm,而修饰在其表面的Ag纳米粒子尺寸仅为5–10 nm.此外,通过控制Ti F4前驱体浓度,还可制备核壳结构的Ag2O@Ti O2八面体以及不同壁厚Ag修饰的Ti O2空心八面体,表明该方法在Ag/Ti O2形貌合成上的多样性和可控性.为了获得良好的光催化活性,对制备的Ag纳米粒子修饰的Ti O2空心八面体光催化剂进行了不同温度的热处理.X射线衍射结果表明,即使在600 oC高温下,制备的Ag/Ti O2空心八面体光催化剂依然能够保持原有的特殊形貌和锐钛矿Ti O2晶型.该温度明显高于Ti O2从锐钛矿向金红石转变的温度.这说明合成的Ag/Ti O2能在保持高活性锐钛矿相的同时获得更好的结晶性.这可能是由于分散在Ti O2原始晶粒周围的Ag纳米粒子能阻止其进一步长大,从而抑制了其晶型转变.不同样品光催化降解甲基橙的结果表明,经600 oC高温热处理的样品表现出最高的光催化活性,相应的反应速率常数为0.11 min 1.这应得益于该光催化剂具有以下三个特点:(1)TiO 2空心八面体的薄壁结构能够缩短光照条件下光生电子和空穴从内部扩散到表面的距离;(2)由于贵金属Ag纳米粒子沉积在Ti O2薄壁的内外两个表面以及Ti O2和Ag形成肖脱基势垒,因此在它们接触的界面上能够发生更快的界面电荷转移;(3)高温处理导致Ti O2良好的晶化以及高活性锐钛矿Ti O2晶型的保持.

磷基高强石膏制备中电解质溶液循环利用研究

常压盐溶液法制备磷基高强石膏是磷石膏高附加值利用的有效方法,但是电解质溶液的循环利用问题一直是制约该工艺发展的关键难题之一。通过向电解质溶液中加入适量电石泥,研究电石泥的加入对电解质溶液循环利用以及高强石膏质量的影响。结果显示:磷石膏中的可溶性杂质是影响电解质溶液循环利用的主要因素,在保证高强石膏性能达到行业标准(JC/T 2038—2010《α型高强石膏》α30等级)前提下,未掺入电石泥的电解质溶液只能循环利用1次,而加入电石泥的电解质溶液可以循环利用4次。该研究结果对于磷石膏常压盐溶液法制备高强石膏工艺的工业化应用具有一定的指导意义。

增粘剂对道路嵌缝硅橡胶密封材料性能影响研究

硅橡胶是一种难粘材料,通过添加增粘剂可有效改善硅橡胶的粘结强度。主要研究了硅烷偶联剂KH550作为硅橡胶密封材料的增粘剂对硅橡胶密封材料性能的影响。结果表明,增粘剂对硅橡胶体系起到催化作用。随着增粘剂用量的增大,硅橡胶的表干时间缩短,交联密度增大,而粘结强度和拉伸强度呈现先增大后减小的趋势。

电解质浓度与媒晶剂掺量对磷基高强石膏制备的影响

以磷石膏为原料进行常压水热反应,研究了电解质浓度与媒晶剂掺量对常压水热反应产物晶体形貌与强度的影响。结果表明:当电解质浓度为23.0%时,水热反应在5 h内完成,且α半水硫酸钙晶体生长情况与强度相对良好。随着媒晶剂掺量从0增加至0.15%,α型半水硫酸钙晶体的长径比由7降低至1以下,晶体由长柱状转化为短柱状乃至片状,当媒晶剂掺量为0.10%时,α半水硫酸钙的长径比在1.5左右,其强度可达到JC/T 2038—2010中α40高强石膏的标准。

反应物浓度与反应时间对高强石膏前驱体制备的影响

利用氨碱行业副产物氯化钙和硫酸钠为原料,合成高强石膏前驱体(二水硫酸钙),并通过常压水热法将二水硫酸钙转化为高强石膏(α型半水硫酸钙)。研究了反应物浓度和反应时间对于高强石膏前驱体合成的影响。结果表明:当反应物氯化钙和硫酸钠的浓度均小于或等于0.5 mol·L^(-1),反应时间为24 h左右时,制得的二水硫酸钙适用于常压水热反应,且其常压水热反应产物α型半水石膏晶体形貌良好,各项性能符合α30(JC/T 2038-2010)高强石膏标准。

建筑卫生陶瓷轻量化的若干影响因素

从工艺改进,矿物形貌和外加添加剂三个方面综述了对建筑卫生陶瓷轻量化的若干影响因素。泥浆的温度对成型速率有明显影响,而在泥浆中引入Ca(OH)2会对成型速率有显著提高,当Ca(OH)2的浓度为0.080wt.%,60分钟内坯体厚度方向的沉积比正常的沉积速率提高了30%。微波干燥工艺可以有效减小干燥形变并加快坯体干燥速率。石英粒径分布控制在5-20μm能够使抗折强度提高20-30%。当有针棒状莫来石相互交织在一起形成簇状时,抗折强度会达到最大值。而大理石,花岗岩,Al2O3和硅线石的引入会提高陶瓷的抗折强度,而造孔剂SiC和CeO2会使陶瓷密度降低。

武黄高速公路沥青路面裂缝病害治理

裂缝是沥青路面最常见的破损形式之一,水分通过裂缝不断下渗,会造成路面的进一步破损,因此对裂缝须进行密封处理有助于延长道路使用寿命。本文介绍了武黄高速公路路面裂缝防水治理中选用的硅橡胶嵌缝材料的主要性能及其施工工艺,就扩缝、清缝和灌缝等具体施工步骤作了阐述。

油基泥浆钻屑物理化学分析与水泥窑处置可行性探讨

采用XRF荧光分析、TG-MS热重质谱联用分析、TG-DSC综合热分析、煅烧试验分析、XRD分析,对来自四川某地的油基泥浆钻屑的物理化学性质进行了研究,并根据测试结果,分析水泥工业协同处置油基泥浆钻屑的可行性.结果 表明:油基泥浆钻屑主要成分以SiO2、SO3、CaO和BaO为主,在常温条件下会有一部分挥发性组分选出;在升温过程中,其中所含的有机质、化石燃料等会在200~500℃之间燃烧并释放出一定的热量,同时在1 400℃时,会有大量的液相产生,其主要成分变化不大,但是物相发生了较大的变化.根据其物理化学性质判断,可以从分解炉、窑头、篦冷机窑口底下等部位加入油基泥浆钻屑,进而完成对其资源化利用.