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对电化学再碱化后混凝土微观结构变化进行了试验研究.结果表明:电化学再碱化对混凝土的比孔隙率、平均孔径和平均比表面积有显著影响.电化学再碱化后混凝土的界面结构明显改善,有害孔隙减少,密实性和耐久性提高.另外,对电化学再碱化后混凝土微观结构变化的机理分析研究表明:电场作用与混凝土的传输特性、微观结构相互影响、相互制约.

采用交流阻抗谱测试方法,研究了纤维素对水泥水化进程的影响规律.研究表明,交流阻抗谱图及其阻抗参数能在一定程度上反映掺纤维素水泥浆体的水化进程情况.纤维素能显著延缓阻抑水泥水化进程,降低水泥水化程度和水化产物CSH凝胶的生成速率,且能增大水泥浆体的孔溶液黏度,降低孔溶液离子迁移速率,从而导致水泥浆体的电化学反应显著滞后于其水化反应,还能使得水泥浆体孔结构更为简单、均匀;掺量越大,纤维素对水泥水化进程的影响程度越大.
考察了不同固化温度下9种偏高岭土基地聚物的力学性能,并通过微量热、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试技术分析了固化温度影响偏高岭土基地聚物性能的作用机理.结果表明:升高固化温度可以促进硅铝酸盐的溶解和缩聚,从而提高偏高岭土基地聚物的力学性能;但过高的固化温度会使缩聚反应速度过快,从而使硅铝酸盐溶解所产生的缩聚反应前驱物被生成的胶凝体所包裹,无法接触碱激发剂发生缩聚反应,造成地质聚合反应不充分和地聚物力学性能降低.

通过改变混凝土内、外部盐溶液浓度,研究了盐溶液浓度差对混凝土单面盐冻剥落的影响.结果表明:在预水过程中,氯离子扩散规律符合Fick第二定律,在中、低盐溶液浓度或存在内外浓度差的情况下,冻融过程对混凝土表面附近氯离子浓度分布影响显著;混凝土内、外部盐溶液浓度差对混凝土盐冻剥落影响显著;当混凝土内部的盐溶液浓度低于外部时,盐冻剥落量,且远大于3%(质量分数)盐溶液中冻融的混凝土.
研究了水和养护环境温度对泡沫混凝土的凝结时间、干密度、抗压强度、导热系数和内部形貌的影响.结果表明:养护温度为5~50℃时,泡沫混凝土浆料的初、终凝时间对数与养护温度呈线性关系;水温为35~40℃时,泡沫混凝土内部孔径分布均匀,连通孔少,导热系数较小,且试块具有较好的抗压强度.

采用电化学测试方法结合表面分析,研究了再碱化条件下钢筋表面锈层发生还原的可能性,同时采用粉末微电极法研究了铁锈在碱性环境中的阴极过程.结果表明:钢筋及其氧化层在碱性环境中的电极过程都表现出良好的氧化还原性,铁锈的阳极过程表现出2个阶段,但无锈钢筋的阳极过程却表现出3个阶段,锈层氧化物经过电化学再碱化后能够发生不同程度的还原,同时其体积也会相应缩小,再碱化只使腐蚀电位有所正移,但并未使腐蚀电流密度明显降低.
采用天然浮石作为粗骨料,以L0强度等级的轻骨料混凝土为基准,研究石粉掺量对轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度的影响,提出了应力-应变曲线的本构方程,运用扫描电镜分析了石粉掺量对其结构的影响.结果表明:石粉的掺入对轻骨料混凝土性能的改善较为明显,石粉掺量为30%(质量分数)时其力学性能;轻骨料混凝土的本构关系用有理式方程表达更.
建造了1∶5无砟轨道模型,并模拟了袋注法与模注法2种工况,测试了轨道板及混凝土底板的激振特性.结果表明:采用袋注法时,使用CA-3砂浆的轨道板振动加速度远大于另外3种砂浆,同时混凝土底板振动加速度也远小于另外3种砂浆,使用SL-1砂浆的混凝土底板振动加速度幅值,时间长;采用模注法时,使用CA-2砂浆的轨道板振动加速度远大于其砂浆,使用CA-1砂浆的混凝土底板振动加速度幅值大于其砂浆.在仅考虑轨道板与混凝土底板振动的情况下,袋注法CRTSⅠ与模注法CRTSⅢ是较为理想的板式无砟轨道结构.
合成了3种聚氧链长的聚羧酸系减水剂,表征了它们的相对分子质量,并研究了它们对水泥颗粒分散性能和水泥水化产物性质的影响.研究表明:长短支链交替组成的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒具有较好的分散性能,聚羧酸系减水剂的分散机理主要是其支链产生的空间位阻作用;掺加聚羧酸系减水剂后,水泥浆体需水量减少,在水化28 d内,水泥熟料的水化速率减小,水化产物数量减少;水化产物的孔径范围变小,硬化水泥石密实程度提高.
通过对单层石膏板加电阻层、双层石膏板加电阻层的S带(2~5 GHz)电磁波收性能的理论计算,发现通过复合可以实现收带宽的大幅宽化,在S带中高于-15 dB的收范围几乎升至.λ/4波体试验结果与理论值吻合较好,双层波体略差,证实宽化设计完全可行.此成果为S带新产品研制以及实现产业应用奠定了理论和试验基础.
根据应力等效设,以劲度模量作为浇注式沥青混凝土疲劳损伤参量,将浇注式沥青混凝土劲度模量损伤因子增量随加载次数的累积过程分为3个阶段,并将宏观力学性能发生剧烈变化的第3阶段定义为浇注式沥青混凝土疲劳裂缝出现区域.通过对不同温度下浇注式沥青混凝土疲劳损伤试验结果的分析,定义了浇注式沥青混凝土疲劳破坏时的损伤因子为临界损伤因子,分析得到了浇注式沥青混凝土疲劳破坏时损伤因子与疲劳寿命之间的幂函数关系,建立了考虑温度因素的疲劳损伤模型.
探讨了酰胺类聚羧酸系减水剂的合成工艺,设计采用聚醚胺(PN-220)和聚丙烯酸(PAA)为共聚单体,直接聚合制得减水剂.通过试验,就PAA的相对分子质量、单体比例、聚合温度和时间对砂浆减水率、流动度保持性的影响规律进行了分析.在此基础上设计正交试验,得到合成工艺.就采用工艺所合成的产品,与当前普遍生产使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和丙烯酸(MAA)为单体合成的产品进行性能对比,结果表明前者是一种保坍性能优异的聚羧酸系减水剂,适用于坍落度保持性要求很高的混凝土.
为了揭示浇筑式沥青混合料超热老化机理,采用傅里叶红外光谱法(FTIR)和热失重法(TG)实时追踪扫描了微观尺度下浇筑式沥青不同超热温度下分子基团以及轻质组分的变化规律,分析了超热温度下挥发和氧化对改性沥青老化的影响进程.结果表明:在超热温度下,挥发对浇筑式沥青混合料老化所起的作用明显,并且一直贯穿整个超热老化过程,而氧气浓度决定了氧化在其整个老化过程中的作用时间,在高氧气浓度下,氧化主要发生在老化前期,而老化后期轻质组分的挥发起主导作用.
掺加聚丙烯纤维对脱硫建筑石膏进行物理改性,研究纤维掺量及掺加工艺对脱硫建筑石膏力学性能的影响;掺加有机液对脱硫建筑石膏进行化学改性,研究脱硫建筑石膏的耐水性能,并构建液防水物理模型;研究聚丙烯纤维和有机液对脱硫建筑石膏性能的复合改性效果,利用扫描电镜进行微观形貌分析,对聚丙烯纤维和有机液的复合改性作用机理进行讨论.试验表明,经过聚丙烯纤维和有机液的复合改性作用,脱硫建筑石膏的性能指标为:抗折强度8.57MPa,抗压强度10.14MPa,24h水率6.01%(质量分数).
对缓冲回填材料的拌样、湿化、养护与压制过程进行了研究,提出了一套缓冲回填材料小尺度人工制样工艺(即采用分步搅拌法将石英砂均匀掺入膨润土,搅拌结束后,采用喷雾法湿化材料至目标含水率)及4种压(击)实方法(恒定击实能动力击实法、变击实能动力击实法、恒定压实能静力压实法和变压实能静力压实法).对变压实能静力压实法压制的试样进行检验后发现,试样中部的干密度略高于试样的干密度平均值.利用三变量正交试验设计对缓冲回填材料的岩土性质进行研究后认为,变压实能静力压实法可同时满足室内试验及原位试验研究的目的.
研究了不同细度和不同掺量的矿渣和粉煤灰对粉煤灰-矿渣-水泥(FSC)复合胶凝材料强度的影响.借助激光衍射粒度仪测定了矿渣和粉煤灰的粒径.测定了FSC复合胶凝材料的水化热,分析了其水化进程.结果表明:矿渣细度对FSC复合胶凝材料强度影响较大,矿渣越细,FSC复合胶凝材料强度越高;通过优化矿渣、粉煤灰的颗粒级配,可发挥出它们的"叠加效应";当粉煤灰和矿渣总掺量(质量分数)为50%,而矿渣掺量在33%以上时,可配置出52.5R复合水泥.
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