引气剂对水泥基材料电磁波反射率和透波率的影响

为研究孔隙对水泥基材料电磁波反射与透射性能的影响,在砂浆中掺入引气剂,利用矢量网络分析仪和压汞仪对水泥基材料的反射率、透波率以及孔结构进行测试。结果表明,引气剂可以显著降低水泥基材料反射率,当引气剂掺量为0.01%时样品反射率最低;水泥基平板透波率在8.2～12.4、12.4～18和26.5～40 GHz范围内均随着频率增大呈减小的趋势,掺加引气剂对水泥基平板的透波性能有明显的改善;随着引气剂掺量由0增加到0.015%,水泥砂浆0.1μm以下的孔隙明显增多,且孔隙率也逐渐增大,掺量为0.015%时,孔隙率达到29.8%。孔隙率的增大降低了材料的介电常数,改善了材料表面对电磁波的反射和透射性能。

超缓凝剂在钻孔咬合桩混凝土工程中的应用研究

针对轨道交通咬合钻孔桩工程对混凝土凝结时间在施工条件下达到70~80h的应用需求,本文结合实际施工条件,研究了超缓凝剂掺量对混凝土工作性能和力学性能的影响规律。结果表明:随着超缓凝剂掺量的增加,混凝土坍落度和扩展度逐渐增加,其凝结时间也逐渐延长,混凝土早期力学性能降低;其中当超缓凝剂掺量为1.4%和1.6%时,混凝土坍落度与扩展度分别在1h、2h内无损失;当超缓凝剂掺量大于1.0%时,混凝土初凝时间超过61.5h,终凝时间超过91.5h;同时发现使用超缓凝剂的混凝土在28d后抗压强度还有较大幅度的增长,结合实验室研究结果实现了超缓凝剂在钻孔咬合桩混凝土工程中的应用,达到了预期效果。

碳酸化钢渣复合胶凝材料早期水化活性

通过调节初始加水量控制钢渣的碳酸化效果(碳酸化质量增加率),利用胶砂强度试验法测定碳酸化钢渣的活性指数,以及分析硬化浆体矿物相和微观形貌,研究碳酸化钢渣水泥水化活性。结果表明:随着初始加水量的增加,碳酸化质量增加率先增加后降低;钢渣中的游离氧化钙(f-CaO)含量经碳酸化后,由3.92%降至1.11%;加水量为19%的钢渣经碳酸化后,生成15.95%的CaCO3;碳酸化质量增加率相同时,加水量为11.8%的碳酸化钢渣3、28 d活性指数较21%加水量的分别高49%和5%。在初始加水量为19%时,碳酸化钢渣3、28 d活性指数为最大值,较未碳酸化钢渣水化活性可提高97%和16%;碳酸化生成的CaCO3与水泥中的C3A反应生成水合碳铝酸钙。

粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系的水化放热性能

利用等温量热仪,研究粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系3 d内水化放热性能,借助X射线衍射仪与热分析仪分析不同胶凝体系的水化产物。结果表明:掺量质量分数为45%时,粉煤灰-水泥胶凝体系3 d的水化放热量为175.4J/g,矿粉-水泥胶凝体系为205.4 J/g;矿粉-水泥胶凝体系水化速率峰值出现时间为15.3 h,大于粉煤灰-水泥胶凝体系的10.22 h;双掺粉煤灰和矿粉等量取代质量分数为50%水泥时,随粉煤灰掺入比例的增大,水化放热量减小的程度增大,但粉煤灰或矿粉的掺入比例与水化热峰值及其出现时间关系不大;掺入粉煤灰和矿粉后,可以明显降低早期水化产物中钙钒石(AFt)和氢氧化钙(CH)的生成量。

碳酸化钢渣和矿渣作硅酸盐水泥混合材水化性能研究

通过对钢渣碳酸化前后的硅酸盐相提取及水化放热性能和将碳酸化钢渣和矿渣作为混合材的硅酸盐水泥的胶砂强度和水化产物种类的测定,以及对它们微观形貌的观察,研究了碳酸化钢渣对胶凝体系水化性能的影响。结果表明,碳酸化使钢渣中硅酸盐相的含量由47.06%下降至14.38%;碳酸化促进了钢渣的早期水化,抑制其后期水化;在配比相同的条件下,碳酸化钢渣-矿渣-硅酸盐熟料体系试样的3、28d抗压强度较未碳酸化钢渣-矿渣-硅酸盐熟料体系试样的高;碳酸化生成的CaCO3促进了熟料的水化;碳酸化钢渣促进了胶凝体系中AFt的生成,且生成水合碳铝酸钙。

水泥的碳酸化工艺研究

通过设计正交实验,测定碳酸化水泥复合胶凝材料与纯水泥的水化产物及观察硬化浆体的微观形貌,研究了水泥的碳酸化工艺条件。结果表明:碳酸化水泥复合胶凝材料3d、28d的抗压强度普遍高于纯水泥,且强度等级由42.5提高至52.5;水量、碳酸化温度对碳酸化复合胶凝材料3d抗压强度有显著影响,且水量的影响作用较大;水泥的碳酸化最佳工艺条件为水量:0.2%、CO2压力:0.2MPa、碳酸化温度:25℃、碳酸化时间:30min;复合胶凝材料3d水化产物中有CaCO3微晶析出,28d水化产物中有较多的碳铝酸钙生成。

丙烯酸钙对水泥水化进程的影响

采用红外光谱测试、差热-热重(DTA-TG)分析和X射线衍射(XRD)测试等手段对水泥综合改性效果进行分析,研究丙烯酸钙对水泥水化热历程的影响。结果表明:丙烯酸钙促进早期钙矾石(AFt)的生成,促进硅酸三钙(C3S)的不断水解及水化期的放热速率;抑制AFt向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的转变,影响Ca(OH)2的成核和析出,导致3～24 h内Ca(OH)2的生成量减少;水化后期提高水泥浆体分散性和液相中Ca2+浓度,水化更充分。

水化硅酸钙凝胶的研究进展

水化硅酸钙(C-S-H)凝胶是影响水泥基胶凝材料宏观力学性能与长期耐久性的核心组分,阐明结构和性能间的关联关系有利于实现C-S-H凝胶的合成及推广应用。本文首先对C-S-H凝胶不同阶段的典型结构进行了综述,并引出结构与性能间的内在联系;随后,介绍水热合成法对不同结构C-S-H凝胶的精确调控,并详细阐述了合成要素对其组成、形貌以及结构的影响规律;最后,综述了合成C-S-H凝胶在相关应用领域的基础研究。本文聚焦于C-S-H凝胶构效关系的梳理总结以及C-S-H凝胶工程应用的前景探索,可为充分完善水泥水化机理、开发高性能绿色化建材提供理论参考。

聚醚砜-环氧树脂共混体系相分离过程的数值模拟

在热塑性聚醚砜(PES)增韧改性热固性环氧树脂复合材料的制备过程中,通过控制PES-环氧树脂树脂共混体系相分离过程实现共混物相结构的调控,能够明显改善热固性环氧基体树脂的冲击强度。考虑PES-环氧树脂共混体系在相分离过程中PES应力松弛现象以及环氧树脂固化反应现象,采用黏弹性模型描述微观相形态的具体演化路径,揭示了树脂共混体系相分离过程的机制及动力学过程,分析了PES含量、PES分子量大小、PES与环氧树脂的动力学不对称程度以及固化工艺条件等材料及工艺参数对共混体系相结构演变过程以及最终相形态的影响规律及程度,从而为优化PES-环氧树脂树脂共混体系的微观相结构打下基础。