海水环境下水泥基材料强度退化实验及量纲分析

本文制得水泥砂浆试块后,清水浸泡120d,以消除水泥继续水化反应;然后采用35℃±2℃人工海水浸泡,测其0~150d的抗压、抗折强度数据;采用量纲分析方法,建立了海水环境下强度、离子浓度、离子扩散深度和时间的关系式,为海洋环境下多因素耦合对水泥基材料强度退化的研究奠定了基础。     

水灰比对水泥水化放热模型的影响

水化放热量与水化程度有直接关系,水化热的变化可反映水化程度的变化,水灰比对水化放热量的影响反映了水灰比对水化程度的影响。水灰比越高,水泥的可化合水越多,可容纳水化产物的微观空间越大,进而使得水泥浆的水化程度越充分。刚开始,水灰比对水泥水化生热率的影响并不明显;但经过一定时间后,生热率随水灰比的增加而提高。当水灰比由0.3增加到0.6时,28 d期水化热增加120 kJ/kg。     

大掺量冶金渣制备高强度人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了用作制备高强度人工鱼礁的钢渣--矿渣--熟料--石膏体系胶凝材料的强度.净浆正交试验表明:钢渣∶矿渣的复合比为5∶3,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度.以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到50 MPa以上的人工鱼礁混凝土.利用X射线衍射和扫描电镜分析净浆的水化过程,发现体系在早期水化主要生成AFt相和C--S--H凝胶,在后期钢渣和矿渣的火山灰活性反应对强度的增长起主要作用.     

改性超细水泥堵剂的研究与应用

水泥作为最早的堵水材料在世界各油田被广泛应用.针对超细水泥颗粒小、水化速度快、时间短,施工过程难以控制的问题,在超细水泥中添加特制的聚合物溶液对其进行复配改性,使得超细水泥的各种性能特别是安全性能大大提高.实验结果表明:在相同温度下,水灰比减小,水泥固化时间缩短;在相同的水灰比下,温度升高,水泥固化时间缩短;水灰比越小,堵剂的强度越高;温度越高,在相同的时间内堵剂的强度越高.该堵剂适应地层温度范围宽(室温~130℃),使用安全,封堵强度高.从2003年开始在大港油田各个区块应用60多井次,施工成功率100%,取得了明显的应用效果.     

再生黏土砖粉-水泥胶凝体系的特性

为了实现废弃黏土砖的再生利用,通过物理球磨的方法制备出再生黏土砖粉,将其作为辅助性胶凝材料来取代部分水泥制备复合水泥浆体.采用量热仪、X射线衍射仪和热重分析仪研究了黏土砖粉掺量对复合胶凝材料体系的水化热、水化产物和热重性能的影响.实验结果表明:随着黏土砖粉掺量的增加,水泥水化累积放热量不断降低,当黏土砖粉掺量为40%时胶凝体系的3 d水化累积放热量可降低35.39%.XRD测试结果证明,随着养护龄期的增长,Ca(OH)_2逐渐与黏土砖粉中活性SiO_2和Al_2O_3发生火山灰反应,在龄期180 d时Ca(OH)_2的特征峰强度损失更大.DSC-TG定量分析确定了在90 d龄期后,黏土砖粉反应消耗了更多的Ca(OH)_2,使得胶凝体系中Ca(OH)_2含量减少.     

基于填埋处置的污水厂脱水污泥土工性质研究

脱水污泥处置于填埋场存在着能否承受作业机械压力和填埋坡体稳定性的工程问题.为了解一级强化混凝污水处理工艺产生的脱水污泥的土工性质,进行了密度、界限含水率、相对密度的测定,以及渗透、直接剪切、十字板剪切和抗压等土工实验.实验结果表明,与常规土相比,脱水污的泥含水率、孔隙性、饱和度、液限和塑限都很高.渗透性、抗剪和抗压强度很低,属于高液限粉质有机土.新鲜脱水污泥的含水率与有机质含量呈线性正相关关系,有机质含量高是脱水后污泥含水率高的根本原因.含水率对污泥的工程性质影响非常大.与污泥内摩擦角、抗压强度和十字板强度都是线性负相关关系.当含水率降到64%左右,污泥的强度可以满足填埋作业的要求,12.6'的边坡在填埋操作中可能不会造成滑坡.     

粉煤灰物理化学性能评述

引言粉煤灰是一种烧粘土质、人工火山灰质材料。它主要由四种颗粒组成:即铝硅酸盐、石英、氧化铁(磁铁矿及赤铁矿)和硫酸盐。在常温或升温条件下,粉煤灰可与石灰以及水泥水化反应析出的氢氧化钙Ca(OH)_2反应,这时粉煤灰中的玻璃体慢慢地溶解在饱和的石灰溶液中,生成水化硅酸钙凝胶,与C_3A反应生成水化铝硅酸钙凝胶。这说明粉煤灰具有     

硫酸铵环境下超细矿渣粉掺量对水泥砂浆性能的影响

采用压汞法(MIP)、乙二胺四乙酸(EDTA)化学滴定法及X线衍射(XRD)等检测手段研究掺超细矿渣粉的水泥砂浆在5%(NH_4)_2SO_4溶液中浸泡2 a后的物理和化学变化。结果表明:通过显色反应可以清晰地观察到水泥砂浆中(NH_4)_2SO_4的扩散边界,并发现随着超细矿渣粉掺量的增加,水泥砂浆试块中(NH_4)_2SO_4扩散深度减小,而试块强度增加。通过MIP检测出掺加超细矿渣粉后的水泥砂浆的腐蚀区域的孔隙率明显小于未掺加超细矿渣粉的水泥砂浆。通过化学分析测定了游离Ca~(2+)和SO_3含量,两者含量均随水泥砂浆的深度增加而逐渐降低,并随超细矿渣粉含量的增加而减小。因此,添加超细矿渣粉能有效阻滞(NH_4)_2SO_4的侵蚀。     

饱水混凝土中硫酸根离子扩散-反应模型研究

针对硫酸盐环境下混凝土的劣化问题,本文从腐蚀机理出发,采用Fick第二定律,考虑硫酸根离子在混凝土中扩散的曲折度,结合水泥水化、腐蚀产物填充和材料损伤度对孔隙的影响建立了硫酸盐侵蚀下混凝土的扩散-反应模型;开展了3种水灰比的混凝土在2种浓度的硫酸盐侵蚀条件下的浸泡腐蚀试验,并与模型计算结果对比分析。结果表明：模型计算值与试验实测值基本一致;相同浓度下,水灰比越大混凝土内部同一截面硫酸根离子含量越高;水灰比一样的混凝土,侵蚀浓度越高腐蚀产物填充孔隙周期越短,相同周期内侵蚀深度越大。最后通过建立的混凝土受硫酸根离子侵蚀的最大深度预测模型,可见硫酸盐侵蚀混凝土的最大侵蚀深度随着侵蚀龄期的延长而逐渐变缓,后随着腐蚀产物对混凝土产生损伤,扩散速率加快,侵蚀深度变大。     

磨细循环流化床粉煤灰-石灰的水化特性

为直观准确分析循环流化床（CFB）粉煤灰的火山灰反应活性,本文通过设计CFB粉煤灰-石灰（8:2）二元体系,采用水化热、XRD和SEM-EDS等测试手段,探讨不同磨细CFB粉煤灰的水化特性及力学性能变化规律。结果表明：粉磨细化有利于CFB粉煤灰火山灰反应的进行,促进其水化产物生成、微结构的优化,从而提高其胶凝材料的力学性能,且粉磨细化程度越高,效果越明显。超细循环流化床粉煤灰具有较快的火山灰反应速率,水化产物以棒状钙钒石（AFt）、无定形C-S-H凝胶和Ca(OH)2等为主,浆体结构较为致密,其早、后期强度比未经磨细的CFB粉煤灰高出2.4 MPa、3.0 MPa,超细化处理的CFB粉煤灰表现出优异的火山灰活性及水化反应能力。     

复合助剂改性混凝土的韧性与刚性研究

采用正交试验研究了水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量对混凝土的韧性与刚性的影响规律。结果表明:四个因素对混凝土的折压比影响的主次顺序是胶粉掺量最大,消泡剂掺量次之,水胶比第三,硅粉掺量最小;而对于弹性模量影响的主次顺序是胶粉掺量最大,硅粉掺量次之,消泡剂掺量第三,水胶比最小。胶粉能显著提高混凝土的折压比,改善混凝土的韧性;且胶粉掺量越大,效果越明显。组成参数为水胶比0.35、胶粉掺量8.0%、硅粉掺量6.0%、消泡剂掺量0.8%的复合助剂改性混凝土混凝土,其抗折强度为7.05 MPa,折压比为0.159,弹性模量为20.16 GPa,其综合力学性能良好,韧性最大,适合用作混凝土路面材料。     

轻质聚合物干粉抹面砂浆抗压强度与抗冻性

外墙抹面砂浆作为建筑物外表层常年受到冻害侵扰,为有效缓解冻害破坏及厘清劣化机理。以空心漂珠作细集料,掺入聚合物干粉与重钙制备不同水灰比的轻质抹面砂浆,通过正交试验,揭示水灰比、可再分散乳胶粉掺量及重钙掺量对抗压强度和抗冻性能的影响规律,并探讨砂浆性能变化的微观机理。结果表明：水灰比对抗压强度影响显著,可再分散乳胶粉掺量次之,重钙掺量影响最小。对于抗冻性能可再分散乳胶粉掺量影响显著,重钙掺量影响最小;在不同养护龄期下,水灰比对抗压强度影响较大,可再分散乳胶粉掺量对抗冻性能影响较大。若将水灰比控制在0.35附近,可再分散乳胶粉掺量与重钙掺量保持在3%以内,虽然抗压强度小幅降低,但抗冻性能优异。综合考虑抗压强度和抗冻性能的实际需求,外墙抹面砂浆的抗冻性能重要程度远大于抗压强度,基于此,可确定干粉抹灰的最优配比为水灰比0.37、可再分散乳胶粉掺量2.8%、重钙掺量3.9%。此外,也可结合实际工作环境与工程要求,设计不同配比的干粉抹灰。     

活性粉末钢纤维混凝土受压应力-应变全曲线的研究

采用普通压力试验机附加刚性辅助架的方法对活性粉末混凝土进行了单轴压缩试验,分析和研究了不同水胶比和钢纤维掺量下的应力-应变全曲线的特征.通过对不同曲线进行比较,给出了活性粉末混凝土棱柱体抗压强度、峰值应变、弹性模量、受压韧性指数与钢纤维掺量和水胶比的关系,并在试验分析的基础上建立起RPC受压应力-应变全曲线的数学表达式.     

国际人工鱼礁研究现状与态势分析

人工鱼礁(Artificial reefs,ARs)是一种有效的鱼类诱集设施和重要的渔业管理工具。本研究以科学引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)数据库为基础,利用文献计量方法,对国际人工鱼礁研究文献的年代、主要作者关键词、研究内容以及发文国家主要建设情况等进行全面分析。分析结果表明,国际人工鱼礁研究年均产出论文数量不多,美国是人工鱼礁研究发文数量最多的国家。国际研究主题主要包括人工鱼礁区生物群落结构与环境因子的相关性研究、人工鱼礁生物诱集效果研究、工程学研究以及社会、经济效益研究,且各国研究各有侧重、各具特色,研究内容因建设目标而异。该研究结果可为我国人工鱼礁研究和建设提供参考依据。     

超高性能混凝土掺合料应用综述

超高性能混凝土(UHPC)具有高强、高韧和耐腐蚀等特性,前景广阔。高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一,限制了其广泛应用。相较于水泥,硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石粉和偏高岭土及稻壳灰等掺合料的CO2排放与能耗更低,作为工业或农业废弃物来部分替代水泥,配置低水泥用量UHPC意义重大。在UHPC特有的超低水灰比条件下,各掺合料的理化性质差异明显,水化过程中可同时产生一种或多种效应,包括增塑效应、微集料效应、火山灰效应、形态效应和温峰削减效应,综合对比各掺合料水化结果,硅灰和粉煤灰对UHPC产生的影响最为突出。合理的单掺对减小基体孔隙率、优化孔结构,提高UHPC工作性能、力学性能和耐久性能效果显著,多掺形成的多元复合胶凝体系可相互促进原材料之间的水化耦合,弥补高含量单掺替代水泥引起的稀释或增稠等缺陷,制备出更高品质的UHPC。可见,深入揭示掺合料在UHPC中的应用对于完善现有的堆积理论模型,高效利用原材料和废物再利用至关重要。     

水泥固化粉质土的无侧限抗压强度预测

对以粉质土为原料的水泥固化土进行了不同水泥掺入比、水灰质量比、龄期的系列试验.水泥掺入比相同时,水灰质量比越大,水泥固化粉质土的无侧限抗压强度越低;水灰质量比相同时,水泥掺入比越大,水泥固化粉质土的无侧限抗压强度越高,同时得出了水泥固化粉质土的无侧限抗压强度与似水灰质量比的倒数呈现线性关系,对于某一原料土,最大似水灰质量比是一个常值.基于似水灰质量比概念研究了水泥固化粉质土的强度预测方法,在28 d龄期下,已知在某一水泥掺入比和水灰质量比的条件下的水泥固化粉质土的无侧限抗压强度值,即可用该方法预测其他龄期、水泥掺入比、水灰质量比条件下的水泥固化粉质土的无侧限抗压强度;水泥固化粉质土最大似水灰质量比尺.与粉质土液限%,的关系不能用已有的经验关系式表示,其变化规律与已有的经验关系式给出的规律相反.     

吸水率对蒸压橡胶粉-粉煤灰砌块力学性能影响

通过对蒸压橡胶粉-粉煤灰砌块进行不同浸水时间的处理,探究吸水率对不同掺量橡胶粉砌块的力学性能影响。试验结果表明:对于不掺橡胶粉和20%掺量的砌块,强度随吸水率的上升呈现先增后减的趋势;掺量在40%与60%时,强度随吸水率的变化基本呈稳步下降趋势,但幅度不大;通过SEM和XRD分析,强度的变化趋势与材料的内部组分的水化程度及水分的渗透有关。     

海湾相有机质浸染砂的固化试验研究

海南省沿海地区分布着一种特殊的有机质浸染砂,单纯采用水泥作为固化剂的深层搅拌法不能有效提高其力学强度,因此选用不同材料做外掺剂对其进行了大量的固化试验。通过不同水泥、不同水泥掺入比、不同固化材料及其掺入比、不同水灰比和龄期下水泥土的无侧限抗压强度试验以及微观结构试验,研究了有机质浸染砂的最优固化材料及水泥土的配合比;分析了水泥土的力学行为、变化规律和加固机理,发现单纯采用水泥不能有效加固海湾相有机质浸染砂的原因是水泥的水解水化作用会发生延缓,以及砂颗粒与水解水化产物的作用受到阻碍,掺入适量的熟石灰可获得较好的加固效果。     

充填体强度影响因素及组合预测模型

水灰比、堆积密实度和比表面积是充填体强度的重要影响因素，但有关各因素对强度影响显著性的研究较少，为此通过3因素5水平正交试验，分别对龄期为3d，7d和28d的试块开展单轴抗压强度试验.对试验结果进行方差分析，获得不同龄期各因素F统计值比(水灰比∶堆积密实度∶比表面积):3d为698.404∶26.148∶0.910，7d为862.626∶35.465∶1.286，28d为1585.404∶31.695∶1.338.分析各因素F统计值和P值，确定因素显著性大小关系为:水灰比>比表面积>堆积密实度;水灰比和比表面积为主要影响因素，堆积密实度为次要因素，所以控制水灰比可以有效控制充填体强度.绘制各因素水平趋势图，以最有利于充填体抗压强度原则确定最优组合为水灰比1.2，比表面积410m²/kg，堆积密实度0.6%.改变最优配比中水灰比值，开展30组不同水灰比的3d，7d和28d试块的抗压强度试验.以试验强度为原始数据，结合灰色预测、模糊分类和马尔可夫理论，建立3d，7d和28d试块强度组合预测模型；分析实测值与GM(1，2)模型、曲线回归模型和组合模型预测平均相对残差，结果表明，组合模型较其他模型具有较高的精度和稳定性.     

世界珊瑚礁现状和威胁研究进展

鉴于珊瑚礁巨大的价值和面临全球气候变化严峻的威胁,珊瑚礁退化和发展前景一直是珊瑚礁研究的最中心议题。人类活动和气候变化已经导致珊瑚礁全球性衰退损失40%~50%。1998年全球珊瑚礁严重白化和2015—2017年延时最长全球珊瑚礁白化事件,一再证实全球变暖已经成为珊瑚礁可持续发展的主要威胁,现在扭转导致海洋水温升高的全球变暖的趋势是保护珊瑚礁的唯一希望。由科学家和慈善机构发起的2011年XL Catlin海景调查和2017年50礁倡议成为珊瑚礁管理保护的创新举措。但仍然需要更多的人认识珊瑚礁,热爱珊瑚礁,研究珊瑚礁,保护珊瑚礁。