纳米CaCO3增强混凝土抗压强度分析及细观数值模拟研究

为了探究纳米CaCO3对混凝土力学性能的影响规律,试验取掺量分别为0%、1. 5%、2. 0%、2. 5%、3. 0%、3. 5%的纳米CaCO3,分析不同掺量的纳米CaCO3对不同龄期混凝土抗压强度的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)对纳米CaCO3增强混凝土的微观结构进行分析,然后基于随机骨料模型结合内聚力本构关系,在细观层次上分析纳米CaCO3对混凝土力学性能的影响,将试验与模拟结果进行对比,验证模型的正确性与适用性。结果表明:纳米CaCO3的掺入可以提高混凝土的抗压强度,但并非掺量越高越好,最优掺量为2. 0%,3、7、14、28 d龄期抗压强度增长率分别为3. 93%、5. 21%、4. 99%、7. 84%;采用SEM分析表明,纳米CaCO3的掺入可以减少混凝土内部的裂缝和孔隙,改善混凝土的微观结构。试验与数值模拟结果具有良好的一致性,各组工况相对误差均在10%以内。     

基于微环境温湿度的混凝土孔隙水饱和度预计

研究混凝土微环境相对湿度、温度及微观结构对孔隙水饱和度的影响机理,并通过恒定人工气候环境下粉煤灰混凝土孔隙水饱和度的测定进行验证,建立基于混凝土微环境影响的孔隙水饱和度预计模型。研究结果表明:粉煤灰混凝土水胶比越小,其孔隙水饱和度越大;粉煤灰混凝土孔隙水饱和度随微环境相对湿度的提高而增大,随微环境温度的升高而下降;恒定微环境温湿度情况下,当粉煤灰掺量不超过15%时,混凝土孔隙水饱和度随粉煤灰掺量的增大而增大,但粉煤灰掺量超过15%时,其随粉煤灰掺量的增大而降低。粉煤灰混凝土孔隙水饱和度与微环境相对湿度、微环境温度、粉煤灰掺量和水胶比之间的关系可以用指数函数较好地拟合。     

有压水环境中掺引气剂混凝土动态力学性能研究

为研究孔隙水形态对混凝土动态力学性能的影响,对不同引气剂掺量的混凝土在大气干燥环境和水压力环境下进行了动态压缩力学试验,测定了混凝土的孔隙结构和含水量,分析了混凝土的含水量、水压力和应变速率对混凝土强度的影响,结合孔隙结构进一步分析了孔隙水对混凝土强度影响的力学机理.研究发现：混凝土的应变率效应受到含气量和水压力的影响.含气量高的混凝土强度动态增强因子在水压力下呈线性增长;含气量较低的混凝土在低水压力(1 MPa)下也呈线性增长,但在高水压力(3和5 MPa)下呈非线性增加.通过对孔隙水力学效应的分析表明,在应变速率不高于10^-3/s时,混凝土孔隙结构改变对孔隙水力学效应的影响没有显著差异,孔隙水主要表现为黏滞效应;但在应变速率为10^-2/s,混凝土的孔隙率较低时,孔隙水具有超孔隙水压力的特性,能显著地提高混凝土的宏观强度.     

粉煤灰掺量对混凝土性能的影响

为探讨粉煤灰适宜掺量对混凝土性能的影响,对粉煤灰掺量w(等质量取代水泥)为0,15%,30%的3种工况混凝土进行强度与耐久性试验.试验结果表明,粉煤灰取代量w为15%时,能明显提高混凝土强度,在加强养护的情况下,对混凝土碳化深度影响不大;粉煤灰取代量w为30%时,混凝土强度增长不明显,对混凝土碳化深度影响较大;粉煤灰掺量w由0增加到15%时,混凝土的氯离子含量下降7%~17%;粉煤灰掺量w由0增加到30%时,混凝土的氯离子含量下降15%~30%.综合考虑,粉煤灰掺量w=15%对普通混凝土较为适宜.     

粉煤灰混凝土的多因素寿命预测模型

通过快速碳化试验,研究了不同粉煤灰掺量(0～60%)、不同养护龄期(1,3,7,28,90 d)、不同弯曲荷载率(0,25%,50%)对m(W)/m(C)=0.34混凝土的碳化影响,并建立了综合考虑粉煤灰掺量、养护龄期、荷载率、环境温度、结合能力以及混凝土的CO2扩散系数时间依赖性的多因素寿命预测模型.结果表明:混凝土的CO2扩散系数与粉煤灰掺量成二次函数关系,粉煤灰掺量30%左右最佳.混凝土的CO2扩散系数随养护龄期的增加而降低,随荷载率的增加而增加.其关系分别符合指数关系和乘幂关系.使用多因素碳化寿命预测模型对大桥的箱梁和索塔进行预测,箱梁的运营寿命为211年,索塔为167年.增加养护龄期或提高保护层厚度是提高大掺量粉煤灰结构混凝土寿命的重要途径.     

西部地区高性能混凝土的强度影响因素研究

针对西部地区严酷环境条件，制备了214组不同配合比的混凝土，并研究了水胶比、水泥用量、矿物掺和料和养护龄期对高性能混凝土强度的影响规律。结果表明：配制强度等级C40以上的混凝土，其W／B必须小于0．4；W／B=0．4时，水泥用量不宜超过500kg／m^3；矿物掺合料的品种及掺量的变化对混凝土工作性和强度的影响很大；随养护龄期增长，掺矿物掺合料的混凝土在后期强度增长较快。     

低热水泥中石膏的作用机理研究

本文采用ＸＲＤ、压汞仪和力学性能测试等方法研究了低热水泥中石膏的品种和数量对强度、膨胀的影响机理，并分析了石膏掺量对水泥石孔结构的作用，结果表明：适宜的石膏品种和掺量可使水泥在强度满足要求的前提下，于规定的龄期内达到设计的膨胀值，并且可使水泥石孔隙减小、孔分布合理、结构致密。     

基于正交试验的再生混凝土配合比优化研究

采用正交试验设计再生混凝土的配合比,当水胶比（W／B ）0．45,再生骨料（RA ）取代量30％,聚羧酸盐高效减水剂（PC）掺量2．5％,粉煤灰（FA）掺量20％时,组成再生混凝土的最优配合比。选用最优配合比,改变再生骨料的原始混凝土强度,表现出原始混凝土强度高,配制的再生混凝土强度也高的结果。当原始混凝土强度达到C50,基本上可以配制出与天然骨料一样的混凝土强度。     

大掺量污泥灰对泡沫混凝土孔结构和性能的影响研究

为了研究大掺量污泥灰对水泥-污泥灰泡沫混凝土孔结构、力学性能和热工性能的影响,本文选用普通硅酸盐水泥、污泥灰(SSA)(掺量0%~65%)、M ighty-150减水剂、表面活性发泡剂等材料,在低水胶比(0.35)条件下,采用混合料固定体积法进行不同配合比泡沫混凝土的对比试验研究.测试抗压强度和导热系数,并用读数显微镜和图像分析软件分析了泡沫混凝土的气孔结构.结果表明,随着污泥灰掺量的增加,气孔孔径增大,且小孔(10μm≤d100μm区间内)比率逐渐减小,同时气孔变形增大,总孔隙率先减小后增大.随着污泥灰掺量的增加,泡沫混凝土的28 d抗压强度变化规律与孔隙率相似(但仍满足JC/T1062—2007规定的A7.5强度等级要求);导热系数的变化则反之.同时,回归表明,泡沫混凝土的28 d抗压强度和导热系数分别与污泥灰掺量的变化呈指数关系和二次函数关系,并且均具有良好的相关性.     

磁化水玄武岩纤维钢渣粉混凝土早期强度分析

为提高玄武岩纤维钢渣粉混凝土早龄期抗压强度,用磁化水代替普通水拌制混凝土。采用10种不同水流量流经磁化器后的水分别搅拌混凝土,进行混凝土早龄期抗压强度试验后选出合适水流量。合适水流量流经磁化器后的水分别搅拌10%、12%、14%、16%和18%不同钢渣粉掺量下玄武岩纤维钢渣粉混凝土,再进行早龄期抗压强度试验,得出合适的钢渣粉掺量。试验结果表明:玄武岩纤维掺量3 kg/m~3和钢渣粉掺量15%时,合适水流量为16 L/min。磁化水加快了混凝土水化速率,生成更多水化产物,有效填充了结构中孔隙,混凝土强度得到提高。7 d抗压强度达到最大值26.4 MPa,较未用磁化水搅拌的混凝土早期强度增长15.3%。钢渣粉合适掺量范围为12%~15%。     

优质硒酸三甘氨酸单晶的生长和性质

研究了TGSe 单晶原料合成条件,发现硒酸中的少量亚硒酸是溶液中析出硒的根源。利用H_2O_2处理含亚硒酸的溶液,可使其全部转化成硒酸。还报导了TGSe 优质单晶的生长条件和它的介电、热电性能。在使用温度低于15℃条件下,它是一种优于TGS 的良好材料。     

五硼酸钾(KB_5O_8·4H_2O)晶体中缺陷的x射线形貌研究

本文报导用 x 射线透射形貌法(Lang 形貌照相术)研究了五硼酸钾晶体中的馓7见缺陷。在所研究的晶体中,主要晶体缺陷是位错、生长层、包裹体、的沉淀物和双晶。位错主要起源于晶种恢复区。讨论了晶体缺陷与生长条件之间关系。     

晶体场理论中三种晶体场模型

本文分析了晶场理论中的三种晶场模型，并且讨论了它们之间的关系。     

国产ZnSe晶体的EER谱分析

本文报道了国产 ZnSe 材料的 EER 谱研究结果.确定了室温下 ZnSe 材料的 E_ο和E_ο+△_ο带隙能量和自旋一轨道分裂参数△_ο.利用测得的寿命展宽参数Γ对晶格完整性进行评价,结果表明国产 ZnSe 具有很好的晶格完整性.     

降凝剂对胜利原油蜡晶的影响

利用X-RAY衍射、偏光显微镜和微电泳仪研究了降凝剂对原油中蜡的结晶的影响。 取得以下主要结论:从原油中分离出的蜡晶为正交晶型的晶体,晶面距为0．4156nm,结晶度 为70．5％,表现出长程有序;原油组分增大了蜡晶转化成斜方晶型的趋势,使蜡晶的晶面距 增大,蜡晶表现为短程有序,这种转化依赖于原油组分的性质和含量;降凝剂降低蜡晶体的 有序度,晶面距增大到0．4190nm,57％的蜡转化为斜方晶型;降凝剂使蜡晶带电,由于电性 排斥使蜡晶高度分散而稳定存在．     

XRD单晶定向新装置的应用

介绍了一种对"单晶"类样品进行鉴定评价和定向切割的新方法、新装置。以往解决此类问题需要专用仪器,资源紧缺。现在从衍射基本原理出发提出了一条新的测试路线,通过XRD自转条件下的θ扫描蝴蝶图能对"单晶"类型进行鉴定。它直接测出的就是晶向偏离角,再慢速点动捕捉到它的方位,从而指导定向切割,能三维定向,还能进一步作出XRD摇摆曲线,对单晶品质进行评价。新装置为定向切割和各向异性研究提供了简便手段,任何X衍射仪都可安装。     

掺杂均匀ATGSAs单畴晶体的生长

通过观察晶体的畴结构和测量晶体的铁电,热电,介电性能,确定了ATGSAs 晶体的畴结构,性能和生长条件之间的关系,并利用定向生长技术,成功地培育出了大面积掺杂均匀的 ATGSAs 单畴晶体,已用来制出高质量的热释电摄象管和探测器。     

半菁化合物热行为和晶体结构的研究

合成了５个不同烷基链长的半菁化合物：Ｍｅ２ＮＣ６Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ５Ｈ４ＮＣｎＨ２ｎ＋１Ｂｒ（ｎ＝１６，１２，４，２和１）。由可见光谱、红外光谱、差热、热重谱、微分扫描量热分析和偏光显微镜研究结果，讨论了烷基链长的变化对半菁化合物有关性质的影响。     

富勒烯晶体的液相生长和形貌

进行了不同条件下富勒烯晶体的液相生长，探讨了它的生长过程，分析了生长富质量晶体的条件，获得了宏观量级的单晶；用扫描电镜研究了所出现的各种形貌，并用透射电镜分析了晶体的结构，有完整无缺陷的单晶生成。     

POS的同质多晶现象研究

重点研究了 POS的同质多晶的种类、熔点和多晶态的转换规律与转换速度 ,对比了 POS与对称型 St- O- St甘油三酯、可可脂的多晶态转变 ,并分析了 POS晶体形成特殊的原因