摘要:应用纳米压痕技术实测了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的折合模量.结果表明:将特定尺寸的净浆试样进行打磨、抛光和超声波清洗,可制得表面光洁度符合纳米压痕仪要求的试样;不同水化反应阶段生成的C-S-H凝胶的微区力学特征迥异,随着龄期的增长,C-S-H凝胶的折合模量频率分布曲线呈现不同峰值;水化产生的C-S-H凝胶分层包裹在水泥颗粒外围,并以未水化的水泥颗粒为中心向外形成的水化产物其折合模量逐步降低.
摘要:研究了MgO对贝利特-硫铝酸钡钙水泥煅烧与性能的影响.结果表明:MgO可以促进C3S在低温下形成;SO3的存在有利于MgO在贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料中的固溶;贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料具有较高的固溶MgO的能力,MgO含量达5.14%(质量分数)的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的安定性良好,且3,28 d抗压强度分别达到49.1,81.9 MPa,展现了良好的力学性能;贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料较高的固溶MgO的能力,也有利于低品质高镁石灰石的应用.
摘要:以普通硅酸盐水泥为结合剂,用粉煤灰和微硅粉取代砂和部分水泥制备泡沫混凝土.探讨了微硅粉和聚丙烯纤维对表观密度为800～1 500 kg/m3的泡沫混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响.结果表明:采用掺加微硅粉和聚丙烯纤维技术,可以制备出表观密度在800～1 500 kg/m3,抗压强度达到10～50 MPa的高强泡沫混凝土;微硅粉和聚丙烯纤维能显著提高泡沫混凝土的抗压强度,且泡沫掺量越大,其增强效果越显著;掺入聚丙烯纤维后,泡沫混凝土的劈裂抗拉强度显著提高,干缩率明显下降.
摘要:对高氧化铁粉煤灰电磁参数及复合高氧化铁粉煤灰水泥浆体的吸波性能进行了试验研究.结果表明:高氧化铁粉煤灰具有较高的复介电常数和一定大小的复磁导率,是以介电损耗型为主的电磁波有效损耗介质;高氧化铁粉煤灰磁铁矿含量对介电损耗有显著影响,但与复磁导率的相关性不大;高氧化铁粉煤灰水泥基复合材料具有明显的吸波性能,并且具有吸收频段宽的特点,在9.5～18.0 GHz波段范围内,反射率R＜-5.00 dB,最小值为-11.02 dB,而且这种材料的吸波能力并不单纯取决于粉煤灰磁铁矿含量.
摘要:针对目前水泥基吸波材料研究存在的问题,结合空间电磁波传播原理,提出了一种新型水泥基吸波材料设计思路;选用玄武岩纤维、膨胀珍珠岩与石墨为组分,研究了膨胀珍珠岩颗粒直径、掺量对水泥基吸波材料吸波性能的影响;设计不同配合比,在8～18 GHz频段内试配出20 mm厚、吸波性能好(反射率最小达到-12.4 dB)、频带宽(反射率小于-10 dB的频宽达6 GHz)、力学性能佳(28 d抗压强度为30.9 MPa,抗折强度为4.27 MPa)的新型水泥基吸波材料,为新型水泥基吸波材料的设计与制备提供了依据.
摘要:研究了碳纤维掺量对水泥基材料密度、弹性模量、泊松比等物理力学性能的影响,并通过理论计算与试验数据进行了对比.结果表明:随着碳纤维掺量的增加,水泥基材料的密度和弹性模量降低、泊松比增加.通过回归分析,得到了水泥基材料的密度、弹性模量和泊松比与碳纤维掺量的函数对应关系,理论计算表明,水泥基材料的密度和弹性模量实测值与理论计算值有很好的一致性.
摘要:从材料层次分析了疲劳载荷与碳化作用对混凝土的耦合效应.疲劳载荷对混凝土碳化的影响可归结为它对混凝土CO2扩散系数的影响,疲劳动载荷会导致混凝土裂纹间隙因子减小,从而使混凝土CO2气扩散系数随其疲劳损伤程度增加而增大.根据混凝土承受的疲劳载荷和大气环境,建立了疲劳载荷与大气环境复合作用下的混凝土碳化寿命预测模型.计算结果表明:疲劳载荷对混凝土损伤程度越大,其服役寿命降低就越显著;混凝土抗疲劳载荷能力越强,且运营过程中承受的疲劳载荷应力水平越小,其服役寿命就越大.
摘要:通过二元、三元复合工业废渣大掺量取代水泥,普通砂取代磨细石英砂,掺短切钢纤维等优化基体组成工艺制备出了抗压、抗折强度分别为220,70 MPa的超高强混凝土(UHSC);系统研究了矿物掺和料掺加方式对UHSC动态力学行为的影响规律;通过压汞分析(MIP)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDAX)、X射线衍射分析(XRD),研究了UHSC的孔结构、界面、显微结构和水化产物.结果表明:复掺矿物掺和料改善了UHSC的界面结构,促进了水化产物的形成,从而提高了UHSC的抗冲击和耐撞磨性能.
摘要:综合利用X射线衍射及扫描电镜,分析了钢筋腐蚀产物和钢筋/混凝土界面微观性能.结果发现:未经阴极保护处理的试样更多地生成了主要腐蚀产物Fe3O4,并且在Cl-大量存在的情况下,还进一步生成了Fe3+(O,OH,Cl);阴极保护有助于钢筋/混凝土界面处Ca(OH)2晶体的存在,从而能保持界面处的高碱性,而且阴极电流能使Cl-迁移而远离钢筋,使钢筋受到有效保护.
摘要:从表面张力、吸附性能、孔结构和毛细管附加压力的角度系统研究了多功能型梳形共聚物超塑化剂(SRPCA)对混凝土的减缩机理.结果表明: SRPCA在水泥颗粒表面产生强吸附,有效降低了混凝土孔隙溶液的表面张力,降低了毛细管附加压力,从而降低了硬化水泥净浆的收缩;掺加SRPCA后,硬化水泥净浆孔结构发生了较大变化,其孔隙率降低,孔隙分布变宽,内部相对湿度降低,进而减少了其干燥收缩;掺加SRPCA后,毛细管附加压力快速增长时段和终凝时间较接近,从而有效降低了混凝土的凝缩.
摘要:利用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电镜(SEM)、红外分析(IR)等微观测试手段,对3种有机大分子(萘系、脂肪族系、聚羧酸系)作用下的3CaO·SiO2(C3S)单矿水化过程进行了研究,分析了有机大分子对C3S单矿水化的影响,探讨了有机大分子与水泥浆体的化学反应作用.结果表明:有机大分子的掺入改变了C3S单矿的水化历程,促进了C3S的后期水化,同时使得纤维状的C-S-H凝胶生长更完整,水泥颗粒间的空隙变小,但并未发现新的水化产物生成.
摘要:采用由水硬性无机胶凝材料组成的3种固化剂固化不同种类的盐渍土,分别测试了固化盐渍土在干燥和潮湿状态下降温时的体积变形及升温时的热膨胀系数,并讨论了固化盐渍土在低温状态下的收缩-膨胀机制.结果表明:干燥试件在降温过程中均发生收缩,但温度收缩系数差异不大;潮湿试件在-3.5～-17.5 ℃时可能出现膨胀,温度更低时,各组试件又均发生收缩.在温度变化过程中,除了热胀冷缩外,固化土内部盐析晶与水结冰,以及由此引起的液-固界面之间作用力的变化,也是引起其宏观体积收缩或膨胀的重要原因.固化土宏观上的膨胀和收缩,取决于收缩因素和膨胀因素的对比.材料强度越高,模量越大,由热胀冷缩引起的变形因素越占主导地位.
摘要:为研究寒冷地区堆石坝垫层材料的冻胀性能,对不同粉粘粒含量(质量分数)、不同含水率(质量分数)的堆石坝垫层材料进行了不同冻结温度、不同冻结速率的冻胀试验.结果表明:冻结温度越低,垫层材料的冻胀量越小,在冻结温度为-3 ～-7 ℃时,冻胀量变化最为显著;垫层材料冻胀量随粉粘粒含量和含水率的增大而增大,随冻结速率的增大而减小,且减小趋势近似线性;在相同粉粘粒含量下,高含水率试样冻胀发展迅速,且发展过程较长.含水率9.0%粉粘粒含量12%或含水率7.5%和9.0%粉粘粒含量15%的垫层材料冻胀级别均为弱冻胀,因此建议工程中选用粉粘粒含量小于12%且含水量小于9.0%的材料作为堆石坝垫层材料.
摘要:对高黏度改性沥青、SBS改性沥青以及A-70基质沥青进行真空减压毛细管试验和动态剪切速率扫描试验,得到沥青的毛细管黏度和零剪切黏度.基于2种黏度试验的试验原理以及沥青在路面结构中受力状态的分析,对比2种黏度试验中沥青所受的剪切速率水平及其与路面结构中沥青所受剪切速率水平之间的关系.结果表明:对于黏度大于3×104 Pa·s的高黏度沥青,零剪切黏度所对应的第一牛顿流区范围的剪切速率与沥青在路面结构中所受的剪切速率水平一致,零剪切黏度可以较为合理地表征高黏度沥青在路面结构中的黏结特性;而高黏度沥青在毛细管试验中的剪切速率过小,毛细管黏度不宜用于评价高黏度沥青材料的黏度特性.OGFC-13沥青混合料的飞散试验结果验证了上述分析结果.建议采用动态剪切速率扫描试验方法并以零剪切黏度指标来评价高黏度沥青的黏度特性.
摘要:通过测试足尺试件的拉、压、弯力学性能,研究了机械应力分级等级边界条件设置及等级特征值.结果表明:划分MOE区间后建立的强度平均值与弹性模量平均值的回归关系决定系数明显提高,可用于建立强度关系,该关系对机械应力分级的实现具有重要的指导意义;按照GB 50005-2003<木结构设计规范>及EN338:2008(E)<结构材强度等级>的规定,在不考虑密度、满足各等级对抗拉及抗压强度特征值要求的情况下,可以将杉木规格材划分为M10,M18,M26这3个等级.
摘要:采用原位聚合法制备了以三聚氰胺-甲醛树脂(MF)为包覆物的微胶囊化聚磷酸铵(MCAPP),分别研究了以聚磷酸铵(APP)-双季戊四醇(DPE)-三聚氰胺(MEL)、MCAPP-DPE-MEL为膨胀阻燃体系(IFR)的水性膨胀型防火涂料的耐水性能.结果表明:MCAPP的水溶性比APP显著降低;用MCAPP替代APP后,在保持防火性能的同时涂料的耐水性得到了提高,48 h耐水试验涂层无明显变化,涂层中APP的迁出量减小,涂料的阻燃历程基本无变化.
摘要:用水化热、热分析、化学结合水量、压汞法和扫描电镜研究了20 ℃养护条件下硅酸盐水泥和活化煤矸石/粉煤灰硅酸盐水泥的水化过程、硬化浆体孔结构和微观结构,并研究了浆体抗压强度和收缩值随龄期的发展规律.结果表明:与粉煤灰相比,活化煤矸石较大的比表面积及其所含有的多孔或致密的惰性物质,使其对水泥熟料水化的早期稀释效应有所削弱,也使其后期火山灰反应对水泥熟料和活化煤矸石混合材整体水化程度的提高幅度有所下降,并且活化煤矸石硅酸盐水泥水化1 a后其硬化浆体的毛细孔含量高于粉煤灰硅酸盐水泥,其抗压强度和收缩值则低于粉煤灰硅酸盐水泥.
摘要:用低场质子核磁共振技术研究了新拌水泥浆体中水的纵向弛豫时间T1的初始分布、加权平均值和总信号量随水化时间的变化及其与早期水化过程的关系.结果表明:初始水化时,T1分布呈2个峰,其中主峰代表填充在水泥颗粒间的水,而次峰表示絮凝结构中的水;T1加权平均值随水化时间的增长呈下降趋势,且其变化趋势与水化过程具有良好的相关性,可以依次划分为初始期、诱导期、加速期和稳定期这4个阶段;T1的弛豫信号总量对应于浆体中的物理结合水量,其相对量随水化时间不断降低,反映了水化反应中物理结合水转变为化学结合水的过程.
摘要:通过微型坍落度筒试验,探讨了水泥中混合材种类(粉煤灰和矿渣)及掺量、碱含量、C3A含量和水泥细度对木聚系高效减水剂(LGCS)与水泥适应性的影响.结果表明:随混合材掺量的增大,掺LGCS水泥净浆流动度显著提高,LGCS与水泥适应性增强;随碱含量的升高,掺LGCS水泥净浆流动度迅速降低,LGCS与水泥适应性呈劣化趋势,其中以掺木聚脂肪族高效减水剂(LGAS)水泥净浆表现最为明显;C3A含量的增大使得掺LGCS水泥净浆流动度逐渐降低,流动度损失加快;水泥细度提高使得掺LGCS水泥净浆流动度下降,其中掺LGAS水泥净浆初始流动度降幅较大,掺木聚羧酸系高效减水剂(LGPS)水泥净浆流动度损失较快.
摘要:采用横向变形、压折比和抗冲击性能这三种方法研究了灰砂比和丁苯乳液对水泥砂浆韧性的影响.结果发现,丁苯乳液可以明显改善水泥砂浆的韧性,尤其对灰砂比为1∶2(质量比,下同)水泥砂浆的改善效果更显著.横向变形试验表明,丁苯乳液的掺入使水泥砂浆的最大荷载先增后减,横向变形和断裂能持续增加,且在最大荷载下降阶段增加得更快.掺加丁苯乳液明显提高了灰砂比为1∶3水泥砂浆的抗压强度和抗折强度,降低了水泥砂浆的压折比,灰砂比为1∶2,1∶3水泥砂浆的压折比分别在乳液掺量大于10%和15%后降低到3以下.丁苯乳液明显改善了水泥砂浆的抗冲击性能,使其冲击破坏能量显著提高,尤其是灰砂比为1∶2的水泥砂浆.比较发现,丁苯乳液水泥砂浆的横向变形在韧性较大时最为敏感,其压折比在韧性较小时比较敏感,而其抗冲击性能在整个试验范围内的敏感程度都较大.
摘要:通过砂浆棒长度试验,研究了钙矾石结晶化抑制剂对硫铝酸盐水泥膨胀性能的抑制效果.结果表明:掺入质量分数为0.1%的结晶化抑制剂能有效抑制硫铝酸盐水泥的膨胀性能,其抑制程度最高可达30%以上;可使硫铝酸盐水泥的凝结时间有所延缓,但对胶砂强度基本无影响.结晶化抑制剂的有机酸根离子取代SO2-4并与钙矾石的基本结构单元这一极性阳离子相结合,从而形成了稳定的络合物,抑制了钙矾石凝胶体的成核及生长.
摘要:粉磨废弃混凝土制得再生微粉(Ⅰ,Ⅱ).通过强度试验对再生微粉的活性进行研究,通过平板试验对掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能进行研究.结果表明:再生微粉Ⅰ的活性与矿粉相当,再生微粉Ⅱ的活性低于矿粉;掺再生微粉混凝土的初裂时间推迟,最大裂缝宽度及长度均减小,总裂缝面积亦减小,即再生微粉对混凝土早期抗裂性能有明显的改善作用;综合抗裂性能指标来看,再生微粉Ⅰ对混凝土早期抗裂性能的改善效果最好,再生微粉Ⅱ次之,而矿粉最差.上述结果为再生微粉作为混凝土掺和料的可行性提供试验支撑.
摘要:使用3种聚合物乳液(SD-800改性苯丙乳液、SD-528硅丙乳液、SD-5681氟硅乳液)对稻秆进行表面成膜处理,比较研究了原稻秆与成膜处理后稻秆吸水速率、稻秆水泥胶砂试样力学强度和稻秆水泥混合物水化热的变化,并通过差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析等研究了稻杆水泥混合物及胶砂试样水化程度的变化.结果表明:与原稻秆相比,成膜处理可有效降低稻杆的吸水性,促进稻杆水泥混合物的水化,从而提高了硬化水泥浆体的力学强度;稻杆以固含量(质量分数)50%SD-800改性苯丙乳液成膜2次的效果最佳,其5 min吸水速率降低了9.8 g/(g·h),24 h吸水速率是原稻杆的0.686倍,相应胶砂强度则较原稻杆提高了12.6 MPa,水化最高温度比原稻杆水泥混合物提高了10.4 ℃,到达最高温度的时间提前了300 min,抑制系数降低了44.8%;稻杆水泥混合物水化1 d后C-S-H,Ca(OH)2的放热峰面积增加,Ca(OH)2的峰值增强.
摘要:通过压汞试验,测试了普通模板与透水模板工艺成型混凝土的孔结构,用体积分形维数揭示了试样距表面不同深度处各自孔结构的特征.结果表明:试验获取的材料孔隙率P和相应孔径r的函数关系--lg(1-P)～lg(r/R)曲线均有拐点,显示试样存在大孔和微孔2个无标度区域,可获取不同的体积分形维数;透水模板试样微孔段体积分形维数提高显著、阈值孔径减小且孔结构改善效果由表层到内层逐渐减弱.
摘要:提出相变控温储能材料机敏控制大体积混凝土温度裂缝这一新的技术途径,即利用相变材料在特定温度范围中的热效应来控制大体积混凝土内部的温度场,从而机敏控制大体积混凝土内部的温度应力,防止混凝土温度裂缝的出现.测试了石蜡相变控温大体积混凝土的中心温度场分布,测试了石蜡相变控温大体积混凝土的抗压强度和抗渗性能,测试了石蜡相变控温砂浆的微观孔结构特征.结果表明:掺入石蜡后,混凝土的抗压强度降低、抗渗性提高;普通砂浆中掺入石蜡后,其总孔隙率变化不大,但是孔径向较大孔隙方向偏移;掺入石蜡后,大体积混凝土内部最高温升值降低,升温速率和降温速率下降,这就从根本上防治了大体积混凝土温度裂缝的出现.
摘要:采用炉底渣作轻砂,普通水泥和Ⅱ级粉煤灰作胶凝材料,膨润土和复合外加剂作改性剂配制轻质保温砂浆.研究了膨润土掺量对炉底渣保温砂浆的和易性、密度、抗压强度和导热系数的影响.结果表明:掺入一定量的膨润土能明显改善砂浆的和易性,提高砂浆的抗压强度,而砂浆表观密度和导热系数变化不大.综合考虑保温砂浆的工作性、强度和导热系数等方面因素,较为合适的膨润土掺量为5.0%～7.5%(质量分数).
摘要:钱觉时（1962-），重庆大学教授、博士生导师，重庆大学学术委员会委员、国家自然科学基金学科评审组专家、国家科学技术奖评审专家、国家建筑材料科教委委员、国家墙体屋面道路材料标准化技术委员会委员、国家973“环境友好现代混凝土基础研究”专家委员会委员、ACI（中国）理事、重庆市政府科技顾问、重庆市材料学科学术技术带头人。
摘要:《建筑材料学报》为服务于国内外建筑材料领域的综合性学术刊物，由国家教育部主管，同济大学主办。收录本刊的数据库有：中文核心期刊要目总览（2008年版）、美国《工程索引》（Ei Compendex）、美国《化学文摘》（CA）、中国科学引文数据库、中国核心期刊（遴选）数据库、中国学术期刊综合评价数据库，中国期刊全文数据库、中国学术期刊文摘（中、英文版）等，
