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针对海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土力学性能的差异开展研究,并对其微观结构进行分析.结果表明:相比普通河砂,珊瑚礁砂结构疏松多孔、多棱角、脆性较大;用海水拌和的珊瑚礁砂混凝土早期抗压强度发展较快而后期抗压强度增长速率相对普通河砂混凝土缓慢,其性模量低于普通河砂混凝土,抗折强度和劈裂抗拉强度与普通河砂混凝土无显著差异;海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土水化产物类型相同,水化产物与珊瑚礁砂表面孔隙结合紧密.

采用原位聚合法制备了以三聚胺-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(DPE)-三聚胺(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.
建立了表征聚稻壳粉复合材料表面动态润湿性的数学模型,并研究了化学处理前后聚稻壳粉复合材料表面动态润湿性的变化.结果表明:聚稻壳粉复合材料表面润湿性能较差,但经酸、碱处理后,其表面动态润湿性能改善显著,其中以碱处理法的改善效果较佳.

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.
利用常规分析方法及流变测试技术,对普通石油沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆进行性能评价和机理探讨.试验发现,沥青胶浆的力学强度和黏性变化源于其组成之间的相互作用,2种沥青胶浆在黏性组成上有差异,并导致不同的应力响应特点;在高温高频状态下,沥青胶浆内部损耗行为随着粉胶比的增加而提高,胶浆体系更容易被破坏;从沥青胶浆的结构稳定性和损耗特性入手,如相位角的变化,可以更好地研究矿粉对沥青胶浆的影响机制;可利用多应力重复蠕变回复试验中的不可回复柔量差,进行沥青胶浆的粉胶比判断.

选取内研发的7610型沥青为结合料,以公称粒径为16 mm的玄武岩为集料,利用单轴贯入试验对不同级配组成的沥青混合料抗剪性能进行了试验研究,并采用正交试验法对不同沥青材料混合料的抗剪性能进行了对比.结果表明,沥青混合料的抗剪性能远优于一般的沥青混合料,对其影响程度较大的因素主要是油石比和4.75 mm粒径通过率.
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,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,再生微粉Ⅱ次之,而矿粉差.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.
采用电迁移试验(RCM法)测定了不同龄期和冻融循环后混凝土中的氯离子扩散系数.结果表明:因冻融循环导致的混凝土性能劣化及龄期对于混凝土损伤的修复对混凝土的氯离子渗透性能具有双重影响,从而使所测得的氯离子扩散系数与标养28 d的氯离子扩散系数产生较大差别.模拟渤海地区海洋环境,利用Fick定律计算了100 a的混凝土保护层厚度,发现采用标养28 d的氯离子扩散系数所得的计算结果明显偏大.
通过背散射电子图像分析结合纳米压痕技术研究了等强混凝土界面过渡区性能.结果表明:矿物掺合料不同程度改善了等强混凝土界面过渡区性能,同时也增加了其非匀质性.双掺偏高岭土和石灰石粉可减小等强混凝土界面过渡区的厚度,明显降低其性模量增长幅度,但提高了基体的性模量,而粉煤灰仅仅降低了等强混凝土界面过渡区性模量的增长幅度.
采用3种材料(第1种以有机硅为主要成分并引入氟碳化合物;第2种是质量分数分别为30%和70%的Remmers300和酒精;第3种是质量分数分别为30%和70%的单体和酒精)来加固石质文物样品,然后用单边核磁技术探测样品0,3,5mm深度剖面的孔隙率、孔径分布.结果发现:经过加固处理的样品孔隙率有所减小,同时具有较小的含水率;用第1种和第3种材料加固的样品其渗透加固效果较好,但通过三维形貌仪分析发现,第3种加固材料使样品表面形貌及颜色改变较大.综合比较后得出,第1种加固材料较为理想.
利用水相悬浮法在聚丙烯纤维表面接枝丙烯酸,对聚丙烯纤维表面进行了改性.研究了改性聚丙烯纤维对水泥砂浆力学性能的影响.利用扫描电镜(SEM),Nicolet傅里叶变换红外光谱仪(IR)对改性聚丙烯纤维表面形貌、表面活性能团和水泥砂浆试样断口形貌进行了分析.结果表明:经过改性处理的聚丙烯纤维表面接枝上了丙烯酸;与普通聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样相比,改性聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样的抗折强度明显提高.
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.
研究了SAP(水树脂)内养护剂对膨胀混凝土力学性能、变形开裂性能和耐久性能的影响,然后通过MIP,SEM,XRD等手段对其养护机理进行了微观分析.结果表明:掺加SAP可显著提高膨胀混凝土的早期膨胀值和限制膨胀率,降低膨胀与收缩变形的差值,且对强度、渗透性无不利影响.由于SAP具有水-释水功能,因此掺加SAP将有利于钙矾石的生成和水泥水化程度的提高,并能有效改善膨胀混凝土的孔结构分布.
利用天然石膏模拟钛石膏的物理形态和化学组成,对比研究天然石膏、钛石膏以及模拟钛石膏的物理性能.控制粉磨时间使天然石膏与钛石膏的比表面积、平均粒径以及颗粒级配情况基本相同,掺加Fe(OH)3等杂质使两者化学组成基本相同,通过系列性能研究寻求影响形态模拟钛石膏物理性能的主要因素.结果表明:比表面积对形态模拟钛石膏物理性能有一定影响,随着比表面积增大,其标稠用水量增大,力学强度降低;Fe(OH)3对钛石膏物理性能影响显著,随着Fe(OH)3含量的增加,其标稠用水量显著增大,力学强度急剧降低.
基于电渗均匀快速的排水特性,建立了电渗滤水试验模型,阐述电压加载初始时点、电压值、电渗历时及电极间距对混凝土成型效果的影响,并研究了结合透水模板垫层来改善电渗混凝土成型外观的方法.结果表明:电渗结合透水模板工艺排水可形成致密无孔洞混凝土表面,显著降低混凝土渗水透气性能,且可提高混凝土表面强度.
研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.