2012(1):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.001 CSTR:
摘要:就化学的观点分析了水对不同胶凝材料产生的不同作用,列举了相关水泥著作中所阐明的不能将胶凝材料(即使是硅酸盐水泥)与水的反应笼统地称为水化反应之观点.胶凝材料与水的反应实际上有水解、水化反应,水还可以起溶解反应物的介质作用,甚至水不是反应物而是生成物.
2012(1):6-10. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.002 CSTR:
摘要:对核磁共振冷冻测孔法(NMRC法)在水泥基材料中的应用进行了试验探索.通过使用介孔分子筛确定了冰熔点下降值与多孔材料孔径关系,获得熔点下降常数,并以此测定了不同龄期、不同水灰比白水泥样品的孔径分布,对其可能的误差来源作了分析.初步研究结果表明,核磁共振冷冻法测得的白水泥样品孔径分布信息可能比其他方法更为丰富,对封闭微孔的分辨更为其所特有.
2012(1):11-16. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.01.003 CSTR:
摘要:通过热分析、显微镜观察、X射线衍射分析和扫描电子显微镜能谱仪测试,研究了高硅石灰石对贝利特硫铝酸钡钙水泥熟料矿物结构和性能的影响.结果表明:高硅石灰石的分解温度低,少量掺入可以促进C3S晶体发育,提高水泥熟料质量;高硅石灰石带入的α石英阻碍了C3S矿物的形成和发育,但高硅石灰石带入的菱镁矿和白云石能够改善水泥熟料液相性质,促进C3S矿物在低温下形成.当高硅石灰石与普通石灰石质量比为1.0︰5.0时,所制备的贝利特硫铝酸钡钙水泥的3,7,28d抗压强度分别为37.9,60.3,87.9MPa,展现出了良好的力学性能.
2012(1):17-21. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.004 CSTR:
摘要:设计了碳化混凝土的电化学再碱化试验方法,提出了合理的电化学再碱化效果评价指标:pH值与钠离子迁移量.研究了电解质溶液种类及浓度、再碱化时间等对碳化混凝土电化学再碱化效果的影响.结果表明:随再碱化时间的增长,碳化混凝土内部的pH值增大,但pH值增长速率逐渐减缓.对于相同种类电解质溶液,随着其浓度升高,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量增大;对于同浓度不同种类的电解质溶液,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量不同.
2012(1):22-27. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.005 CSTR:
摘要: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(PN220)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,得到最佳合成工艺.就采用最佳工艺所合成的产品,与当前普遍生产使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸(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.
2012(1):27-33. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.006 CSTR:
摘要:在0.3%,0.5%,1.0%,2.0%预加拉伸应变破坏下,进行了2种配比、不同龄期的工程水泥基复合材料(ECC)的裂缝分布、干湿循环自愈合后力学性能的恢复及不同物相的纳米压痕测试.结果表明:ECC具有很多有利于裂缝自愈合行为的特性,其裂缝宽度大都在30μm以下,自愈合后,其最终强度及拉伸应变能力均能达到甚至超过对比试件,裂缝自愈合产物的弹性模量约为34.8GPa,硬度约为1.6GPa,刚度约为0.1mN/nm.
2012(1):34-41. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.007 CSTR:
摘要:通过薄板试件的拉拔试验和四点弯曲试验研究了纤维编织网在细粒混凝土中的黏结和搭接性能.结果表明:纤维编织网的表面处理和经向纤维束对纤维编织网和细粒混凝土的界面黏结性能有着较为明显的影响;无论纤维编织网是粘砂还是不粘砂,随着碳纤维束初始埋长的增加,平均界面黏结强度有降低的趋势;当碳纤维束初始埋长大于35mm时,可保证碳纤维束与细粒混凝土有足够的黏结而不被拔出.对于粘细砂处理的绑扎搭接试件,碳纤维搭接长度不小于60mm可满足纤维束间应力传递的要求;在同样的搭接长度下,绑扎搭接纤维束的增强效果要优于黏结搭接.
2012(1):42-48. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.008 CSTR:
摘要:采用灰色系统理论方法,对不同水灰比及粉煤灰掺量混凝土的碳化方程进行灰色建模.分别对不同灰色预测模型进行比较分析,依据预测模型精度变化规律,给出了建立混凝土碳化深度灰色预测模型的基本方法.经实例验证,灰色预测模型针对性好、模拟精度高,并可采纳新信息进行新陈代谢,是一种可行、实用、应用范围广泛的方法.
2012(1):48-52. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.009 CSTR:
摘要:采用不同强度等级的混凝土试件,通过快速冻融试验方法,对经过冻融损伤的混凝土单轴受拉性能和劈拉性能进行了试验研究,分析了冻融次数、混凝土强度等级对混凝土受拉性能的影响,建立了冻融后混凝土受拉峰值应力与劈拉强度的关系.结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土的受拉力学性能和变形性能均呈明显的下降趋势;随着混凝土强度等级提高,各性能指标随冻融循环次数的增加,下降趋于缓慢.
2012(1):53-59. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.010 CSTR:
摘要:配制了聚苯乙烯(EPS)颗粒体积分数分别为10%,20%,30%,40%,50%的EPS混凝土,采用100分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,以比能量吸收作为指标,研究了EPS颗粒对混凝土的增韧效应,探讨了EPS颗粒对混凝土的增韧机理.结果表明:冲击荷载作用下,由于应变率效应,相同体积分数的EPS混凝土冲击韧性随应变率的增加而提高,具有显著的应变率相关性;由于EPS颗粒的微结构效应,在EPS颗粒体积分数为10%~30%时,其韧性较未掺EPS颗粒的混凝土有不同程度的提高,EPS颗粒体积分数为20%时对混凝土韧性的改善效果最佳.当EPS颗粒体积分数达到40%~50%时,其韧性有所降低.
2012(1):60-63. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.011 CSTR:
摘要:采用含有引发剂、交联剂的丙烯酸和丙烯酰胺单体溶液浸渍混凝土表层,通过红外辐射引发原位合成吸水性树脂(SAR)对该表层进行处理,并与斥水型有机硅防水剂(AAS)表层处理的混凝土试件进行了对比;通过不同碳化时间下的平均碳化深度和碳化层内Ca(OH)2,CaCO3的XRD特征峰变化规律表征了混凝土SAR表层处理前后的抗碳化能力;通过SEM分析了SAR改善混凝土抗碳化能力的机理.
2012(1):64-68. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.012 CSTR:
摘要:为了更好地评价和预估沥青混合料抗车辙能力,基于离散元方法,应用PFC2D软件对沥青混合料的三轴剪切试验进行离散元数值模拟,并将模拟结果与实验室试验结果进行了对比分析.结果表明,离散元模拟结果与实验室试验结果具有较好的相关性,且规律一致,验证了模型的正确性;可基于此模型建立评价和预估沥青混合料抗车辙能力的虚拟试验方法.
周俊龙 , 欧忠文 , 江世永 , 陈乔 , 陈云 , 陈寒斌 , 许春霞
2012(1):69-74. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.013 CSTR:
摘要:测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中三乙醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和三乙醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.
2012(1):75-79. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.014 CSTR:
摘要:分别对不同水灰比的砂浆改变温度、湿度、光照及风速,模拟计算出平板砂浆水分蒸发速度,研究了水分蒸发速度对砂浆抗裂指数的影响,建立了砂浆抗裂指数与水分蒸发速度的一元本构方程以及砂浆抗裂指数关于水灰比和水分蒸发速度的二元本构方程,并利用该本构方程指导预测砂浆的开裂趋势.
2012(1):80-84. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.015 CSTR:
摘要:将2种普通混凝土破碎加工成再生粗骨料(RA),经620℃高温处理,剔除RA上的附着砂浆,得到再生粗骨料HRA,然后配制再生骨料混凝土(RAC),测定其抗压强度、劈裂抗拉强度和断裂能.结果表明:RAC的力学性能显著下降,这归因于RA破碎加工导致的石子损伤及其表面的附着砂浆;在低水胶比条件下,RA中的石子损伤是导致RAC力学性能下降的主要因素,而在高水胶比条件下,导致RAC力学性能下降的主要因素则是石子表面的附着砂浆;吸水率与断裂能可敏锐反映RA的缺陷特征.
王玲玲 , 李国强 , WANGYongchang
2012(1):85-90. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.016 CSTR:
摘要:为考察膨胀型钢结构防火涂层的湿热老化机理及在湿热环境下防火涂层防火隔热性能随使用时间的变化规律,对隔热性能试验的试验结果进行了计算和总结,并通过傅里叶红外光谱检测和炭化层结构的扫描电镜对U型、A型这2种膨胀型钢结构防火涂料进行了湿热老化机理分析.结果表明:涂层发生老化是由于涂层内的亲水性物质向涂层表面迁移和析出;U型、A型这2种涂层的等效导热系数随老化时间延长总体上均呈现出增大的趋势,且增幅与涂料的基体树脂和阻燃体系的组分有关;经过42次湿热老化循环后,U型涂层等效导热系数增加了50%以上,A型涂层等效导热系数的增幅超过了100%,而厚度不同的A型涂层其等效导热系数的变化规律有所区别.
2012(1):91-95. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.017 CSTR:
摘要:测试了钢桥面铺装用环氧沥青结合料-30~20℃的动态热机械性能(DMA),并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸试件的断口;采用单边切口小梁试件进行了-20,-10,0,10℃的混合料断裂性能试验.结果表明:交联度为58.4%,67.3%,71.4%,75.3%的4种环氧沥青混合料断裂韧度随着温度的提高而降低,断裂能随着温度提高而增大;高交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度小,低交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度大.4种交联度环氧沥青混合料的断裂韧度、断裂能与结合料动态模量或交联度、温度具有较好相关性.断口扫描电镜照片表明,低交联度的环氧沥青交联网络撕裂后会形成凹凸不平的表面,有利于受力时吸收更多的能量,从而使体系具有更大的抗开裂能力.
2012(1):96-102. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.018 CSTR:
摘要:采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100~200nm的板状氢氧化钙;陈化石灰的纳米粒径和高反应活性较好地改善了陈化石灰糯米灰浆的抗压强度、表面硬度等物理性能,并使陈化石灰乙醇分散液具有良好的渗透性,可较好地解决传统石灰水加固剂溶解度较小和渗透性较差的问题,为其在砖、石、土质文物保护中的应用奠定科学基础.
2012(1):103-106. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.019 CSTR:
摘要:为了解决传统低合金高强度H型钢低温冲击韧性较低的问题,从成分设计入手,首次尝试将硼加入到此类钢中,研究了硼对钢材显微组织和力学性能的影响.结果表明:虽然含硼钢的强度和塑性增加不大,但其冲击韧性却大幅提高,特别是低温冲击韧性尤为显著.加硼之后,Nb(C,N)变得细小且弥散分布,显微组织在一定程度上得到细化,而且材料的脆性断裂受到抑制,从而使韧脆转变温度显著降低.
2012(1):107-111. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.020 CSTR:
摘要:采用岩相法、快速砂浆棒法和压蒸法综合评价了湘江湘阴段、望城段、湘潭段砂和卵石的碱活性.结果表明:砂均由石英、长石、云母和杂砂岩碎屑等组成,卵石均由质量分数各约50%的硅质石英岩和杂砂岩组成,砂、卵石中的杂砂岩均含有一定量的隐晶石英和微晶石英,三河段砂之间及卵石之间矿物组成无明显差异;三河段砂在快速砂浆棒法中均呈现出碱活性,但在压蒸法中其膨胀率与样品制备方式有关;三河段卵石在快速砂浆棒法和压蒸法中的膨胀率均大于碱活性限值,具有碱活性;三河段砂、卵石碱活性来源于所含杂砂岩中的隐晶石英和微晶石英;制备能代表砂、卵石组成的样品是岩相法和压蒸法准确判定其碱活性的关键.
2012(1):112-115. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.021 CSTR:
摘要:混凝土孔溶液中存在的超临界氯离子含量的氯化物会加速混凝土中钢筋的锈蚀,为此提出了银电极阳极氧化除氯方法.结果表明,经过银电极阳极氧化除氯后,混凝土孔溶液中氯离子含量降低,钢筋极化电阻(Rp)提高,混凝土电阻(Rc)、钢筋钝化膜电阻(Rf)、钢筋钝化膜电容(Cf)及钢筋混凝土扩散阻抗系数(σ)得到改善,有效地提高了混凝土中钢筋的抗锈蚀性能.
2012(1):116-121. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.022 CSTR:
摘要:为了从材料细观结构角度研究沥青路面结构的荷载响应,采用离散元方法,建立了柔性基层沥青路面典型结构模型,并进行了竖向荷载作用下沥青混凝土层应力和应变的计算,通过与经典路面响应程序计算结果的比较,验证了路面结构离散元模型和离散元计算方法的正确性.以验证过的路面结构模型为基础,采用较小的细观尺度描述了沥青混凝土结构层底部位置处粗集料、沥青砂浆和空隙的分布和体积大小,从而建立了路面结构的多尺度模型,并计算了荷载作用下多尺度模型的响应.结果表明,荷载引起的路面结构应力和应变在沥青混凝土内呈现显著的不均匀分布特征;粗集料与砂浆接触处的应力明显高于沥青砂浆内部的应力,两者的比值随着沥青砂浆模量的降低而增大;考虑材料细观结构后,粗集料与砂浆接触处的荷载响应明显高于宏观路面结构响应,而沥青砂浆内部的荷载应力小于不考虑细观结构时的宏观路面结构应力.
2012(1):122-125. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.023 CSTR:
摘要:通过大量室内试验,以高温、疲劳和抗水损害性能作为主要检测项目,分别从3个方面评价环氧沥青混合料摊铺等待时间对其性能的影响,并通过灰关联分析法给出了环氧沥青混合料的最佳摊铺等待时间推荐值.结果表明:当摊铺等待时间小于30min时,环氧沥青混合料性能无变化;当灰关联综合性能下降至80%时,其摊铺等待时间最长,可达80min.这种方法可用于环氧沥青的研发和工程实践的评判.
2012(1):126-130. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.024 CSTR:
摘要:针对碱矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃作为碱组分,采用X射线衍射(XRD)和可变真空扫描电子电镜(SEM)研究了碱矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱矿渣水泥浆体碳化导致的孔隙溶液Ca2+浓度降低由水化硅酸钙(CSH)凝胶脱钙补偿,碳化生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,CSH凝胶的钙硅比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化与水玻璃的模数有关.
焦宝祥 , 周启兆 , 阎晓波 , 丁胜 , 刘孝江 , 蔡玉斌 , 成扬
2012(1):131-134. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.025 CSTR:
摘要:用低酸度磷酸盐(NH4)2HPO4和K2HPO4制备了凝结时间可控、强度高的新型磷酸镁水泥(MPC).结果表明:由低酸度磷酸盐制备的MPC,在水料比和缓凝剂用量一定的情况下,随着n((NH4)2HPO4)/n(K2HPO4)的降低,其浆体的流动性增强,凝结时间延长;添加K2HPO4后,MPC的早期抗压强度略有降低,但其28d抗压强度高达70MPa以上;MPC的水化产物为NH4MgPO4·6H2O和KMgPO4·6H2O.
2012(1):139-144. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.027 CSTR:
摘要:采用分离式霍普金森压杆装置对橡胶颗粒体积分数为0%~20%的橡胶混凝土进行多应变率动态力学性能试验研究,得到同一类试件在4种应变率下的应力应变曲线.结果表明,橡胶混凝土是应变率敏感材料,其峰值应力、极限应变表现出显著的应变率强化效应.对于同一橡胶颗粒掺量,橡胶混凝土的增强效应随着应变率的增大而增强.对于同一应变率水平,橡胶混凝土的变形能力随橡胶掺量的增加而增强.从破坏形态来看,橡胶混凝土的抗冲击性能明显优于普通混凝土.
2012(1):145-150. DOI: 10.3969/j.issn.10079629.2012.01.028 CSTR:
摘要:根据材料互制性,配合水泥化学,并导入复合材料的观念,采用冷压技术,开发以性质较差且再利用率或再生性甚低的B23,B3,B4,B6类营建剩余土石方为母材的再生粗骨料,期望提高其再利用率及经济价值.试验结果显示,采用冷压技术所制作的再生粗骨料性质为:烘干相对密度约1.80;面干内饱和相对密度约2.05;吸水率约15.5%(质量分数);堆积密度为1103~1216kg/m3;空隙率约35.3%(体积分数);筒压强度为17.06~23.33MPa;其他性质亦符合ASTM C33规范要求.因此利用营建剩余土石方及冷压技术所开发的再生骨料,不仅符合再生绿色建材的精神,亦可降低生产烧结型再生骨料所消耗之能源与CO2排放.