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采用石灰石粉等质量取代河砂和机制砂,研究了石灰石粉掺量(质量分数)对砂浆耐磨性能的影响,并结合显微硬度和扫描电镜(SEM)对其进行了机理分析.结果表明:随着石灰石粉掺量的增大,砂浆耐磨系数先减小,后增大;其中河砂砂浆的石粉掺量为15%;机制砂砂浆的石粉掺量为10%.显微硬度测试结果表明,石灰石粉提高了水泥石的硬度,改善了水泥石与骨料的界面过渡区;SEM表明,石灰石粉加速了C-S-H凝胶的生成,从而使C-S-H在7d时便产生了许多网络状粒子.
应用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线、恒电位极化和浸泡方法研究了HRB400钢筋在NaCl质量分数为0.1%的饱和Ca(OH)2模拟混凝土孔隙液中的点蚀性能.结果表明:随着模拟液温度的升高,HRB400钢筋的自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,点蚀电位降低,钝化膜阻抗降低;发生点蚀的孕育期缩短,点蚀敏感性增加;均匀腐蚀速率增大且其表面在较高的温度下出现了明显的点蚀坑;在不同模拟液温度下,HRB400钢筋的半导体类型和性质发生了改变.
通过对铜川自燃煤矸石进行分拣、粉碎、过筛,利用X射线荧光光谱仪、等离子体发射光谱仪、X射线衍射(XRD)仪、同步热分析仪对铜川自燃煤矸石进行检测.研究了不同矿物以及成分对煤矸石活化性能的影响,并通过抗压强度法对自燃煤矸石活性进行了验证.结果表明:铜川煤矸石在自燃过程中形成的活性物为无定形SiO2,κ-Al2O3和无定形Al2O3,其结晶度的高低决定了自燃煤矸石活性的高低,同时自燃过程中煤矸石的疏松程度也会影响其活性.通过测定Si 4+,Al 3+溶出量及利用XRD分析结晶度可以快速测定自燃煤矸石的活性.
采用电子试验机对铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型板式无砟轨道水泥化沥青砂浆(CA砂浆)现场取样试件进行反复荷载试验,试验采用恒应变控制.结果表明:单调加载情况下CA砂浆的极限抗压强度较大,现场取样试件的极限抗压强度较室内试件大;反复荷载会造成CA砂浆损伤不断积累,从而使其承载能力达到极限承载强度后迅速下降.通过试验和参数研究,提出了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆的反复荷载应力-应变曲线方程,理论计算结果与试验结果吻合.
测定了蒙脱土对聚羧酸超塑化剂(PCE)分散性能的影响,研究了蒸馏水和水泥滤液中蒙脱土对PCE的静态附和动态附行为,拟合了附过程的动力学模型.结果表明:水泥中掺入蒙脱土会导致PCE对水泥分散能力的显著降低;蒙脱土对PCE的附量与PCE质量浓度近似成正比关系;水泥滤液中,PCE在蒙脱土上的平衡附量要远高于蒸馏水中的平衡附量;PCE在蒙脱土上的附过程均符合准二级反应动力学模型.
基于重金属元素对高能射线具有优良性能的特点,以含10%(质量分数,下同)钡元素的某化工厂污泥为原材料,辅以高岭土、分析纯化学物质为校正材料,通过对生料的配合比优化设计,在一定的煅烧制度下制备出了重金属离子溶出率小、射线性能较好的功能集料.试验结果表明:该集料的表观密度达2.95×103kg/m3,水率达1.57%,抗压强度达82 MPa,Ba离子浸出率低至1 mg/L,线性衰减系数达0.243 9 cm-1,可作为集料替代天然重晶石集料制备防 混凝土.
在研究无熟料钢渣水泥特性和性的基础上,重点研究了由无熟料钢渣水泥制备的水泥稳定再生集料的力学性能和耐久性.研究表明,采用无熟料钢渣水泥可以提高水泥稳定再生集料的延时强度,以确保水泥稳定碎石的施工质量.结合试点工程应用介绍了无熟料钢渣水泥在水泥稳定再生集料中的应用效果.
利用TONI差分量热仪,测量了石灰石粉掺量分别为0,30%,50%(质量分数,下同)以及粉煤灰掺量为50%的水泥基材料水化放热速率和水化放热量曲线.运用动力学方法进行分析,得到了反应速率常数K,水化度α,反应级数N等动力学参数,并依此评价了石灰石粉对水泥基材料水化机理和水化过程的影响.结果表明,石灰石粉对水泥基材料的早期水化有促进作用,特别是当石灰石粉掺量为50%时,水化迅速由NG过程向I过程转变,影响尤为明显.
采用液和液对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行改性,研究二者对UHTCC力学性能、黏结强度、收缩率的影响.结果表明:对比未改性UHTCC,液和液改性的UHTCC抗压强度和抗折强度均降低,但黏结强度提高,收缩率减小;液改性UHTCC的极限应力和早期初裂应力降低,但90d的初裂应力提高,极限应变保持不变,初裂应变增大;液改性UHTCC的极限应力、初裂应力提高,初裂应变增大,但极限应变减小,拉伸应变硬化现象不显著.
从胶凝材料的水化程度、浆体孔结构以及水化产物的角度出发,研究温度发展历程对高掺量粉煤灰水泥浆体的作用机理.结果显示:采用温度匹配养护后,前期粉煤灰反应程度和浆体的碱含量消耗加快,而后期影响较小;水化产物较标准养护方式无论从形貌上还是成分上都有一定区别,但随着龄期发展,这种区别逐渐变小;温度匹配养护方式对高掺量粉煤灰水泥浆体孔结构的优化有利.
选择SBS改性剂与C9石油树脂对辽河90#基质沥青进行改性,通过常规试验、梁弯曲流变(BBR)试验考察了该改性沥青的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性能和抗老化性能,并利用电子 对其结构进行了观察.结果表明:当SBS-C9石油树脂的质量分数为5%时,SBS-C9石油树脂改性沥青的感温性能、高温性能均优于SBS改性沥青,而低温性能、抗老化性能与之相差不大;C9石油树脂可提高SBS改性剂与基质沥青之间的结合力及SBS改性剂对基质沥青的约束力,使之形成新的交联网络结构.
对小尺寸钢筋混凝土梁诱导了不同宽度的裂缝,通过水试验研究了带裂缝混凝土的水性能,以及混凝土表面涂覆和内掺对水分侵入的效果.结果显示,带裂缝混凝土在水4 h内,其水量与时间平方根呈良好的线性关系;混凝土水系数随裂缝宽度的增大而增大,且呈"S"形状;经表面防水处理的混凝土,水分以气态形式沿裂缝进入混凝土,贯穿憎水区后逐渐凝结并终与外界建立水通道,防水效果取决于憎水层厚度和裂缝宽度;内掺的混凝土整体憎水,即使裂缝宽度达0.4 mm,其防水效果仍保持不变.
采用恒温箱模拟火墙环境对肉豆蔻酸封装盒体进行加热与自然降温试验,通过埋置热电偶测试该封装盒体中不同位置处的温度,分析了不同金属和厚度封装盒体对其放热规律的影响.结果表明:肉豆蔻酸封装盒体在加热阶段可收并储存大量热量,在降温阶段具有明显的持续放热平台,可用于调节火墙采暖建筑物的室内温度,随着封装盒体厚度的增大,其储热能力和对周围空间的供热能力增强.当封装盒体厚度相同时,铝质肉豆蔻酸封装盒体的完全相变时间比铜和铁质肉豆蔻酸封装盒体的完全相变时间缩短了10%~20%.
在传统 -异戊烯基聚氧醚(AA-TPEG)聚羧酸减水剂(PCE)基础上引入2- -2- 磺酸(AMPS)单体,合成了AA-TPEG-AMPS聚羧酸减水剂(ATS),研究了其在水泥-蒙脱土浆体系统中的分散性.结果表明:ATS减水剂在蒙脱土上的附行为与PCE无明显差别,但在水泥颗粒上的附量较小,附层厚度较大,能显著降低水泥颗粒表面的Zeta电位,对水泥-蒙脱土浆体系统仍具有较好的分散性及分散保持性,降低了聚羧酸减水剂对蒙脱土的敏感性.
在单向冻结条件下对饱和粉质黏土试件进行了6种工况下的室内冻胀试验研究.结果表明:冷端温度、压实度、温度梯度、上覆压力和补水条件是影响土体冻胀变形的关键因素;温度梯度、冷端温度和上覆压力与土体冻胀变形呈反比,压实度与土体冻胀变形呈正比;冻胀率是表征土体冻胀敏感性的关键指标,与材料参数和冻结条件有关.后,基于试验研究提出了用于指导工程应用的路基冻胀害措施.
展开了干法脱硫粉煤灰路用性能的试验研究.结果表明:干法脱硫粉煤灰与石灰的配伍性差,而与水泥的配伍性良好;以水泥、干法脱硫粉煤灰为胶结料的稳定碎石具有足够的力学强度和水稳定性,可满足公路基层的要求,且施工性良好,拌和后8 h内碾压成型几乎不影响其力学强度.
测定了铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型板式无砟轨道水泥化沥青(CA)砂浆搅拌功率随时间变化曲线——搅拌功率曲线,并对搅拌功率进行了微分求导及波动分析.结果表明:依据搅拌功率曲线特征,CA砂浆的搅拌过程可分为液相均匀、干料球形成、干料球分散、干料球浸润、干料球破碎、悬浮液均匀6个阶段;依据搅拌功率波动曲线特征,CA砂浆的搅拌过程可分为液相均匀、干料球均匀和悬浮液均匀3个区域.CA砂浆搅拌动力学可为其搅拌工艺的选择提供重要的依据.

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