负载纳米SiO_2的火山灰对传统石灰的改性

在单纯使用火山灰材料改性熟石灰的基础上,使用负载纳米SiO_2的火山灰对灰浆进一步改性,得到的改性灰浆固化时间更短、力学性能更高、耐水性良好。综合使用X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的改性机理做初步分析,结果表明火山灰材料的存在使熟石灰浆体在固化过程中同时发生火山灰反应和碳酸化反应,火山灰反应生成的C—S—H有效提高了灰浆的力学性能等;负载的纳米SiO_2起到填充和促进火山灰反应进行等作用从而达到进一步改性的效果。     

纳米SiO2对硅酸三钙基骨水泥性能的影响

研究纳米SiO2对硅酸三钙(Ca3 SiO5,简称C3S)基骨水泥性能的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入,可以加快C3S的水化进程,但延缓了浆体的凝结.纳米SiO2与Ca(OH)2反应生成较低n(Ca)/n(Si)的CSH凝胶,降低了固化体中Ca(OH)2的含量.纳米SiO2与Ca (OH)2反应生成的CSH凝胶呈网络交织状结构,既可对固化体起到密实填充作用,又可增强固化体的胶凝性能,从而提高固化体的力学性能.固化体中Ca(OH)2的含量随纳米SiO2掺入量增加而降低;当SiO2掺入量达到6%时,固化体中CSH凝胶的平均n(Ca)/n(Si)开始降低.     

纳米SiO和CaCO3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3％～5％.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

纳米SiO_2和CaCO_3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3%~5%.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

含Si环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2涂层制备及性能研究

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯（EA）纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外光（UV）固化组分,并在配方中加入纳米Mg（OH）2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、热重分析仪等研究紫外光固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明：在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性、阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入Mg（OH）2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

极性小分子助剂对六甲基二硅氮烷改性纳米SiO2的作用机理

选择水、乙醇作为助剂,利用六甲基二硅氮烷(HMDS)在气固流化床中对纳米SiO2进行表面改性处理,采用FT—IR、TEM等多种手段表征了HMDS对纳米SiO2的改性效果。水和乙醇的引入能有效提高HMDS对纳米SiO2的改性效果及纳米SiO2的疏水程度,改善其在有机相中的分散性。极性小分子助剂在HMDS改性纳米SiO2中的作用机理分析表明：水可以促进HMDS水解。又可以补充纳米SiO2的表面羟基;乙醇一方面与纳米SiO2发生酯化反应,另一部分作为分散HMDS的溶剂。     

掺入纳米SiO2对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土作为绿色环保型混凝土,是节约资源、保护环境、实现建筑材料可持续发展的重要手段.再生骨料因孔隙率高、吸水率大,致使再生混凝土在力学性能、耐久性能及流动性能方面与原生混凝土存在一定差距.纳米SiO2因具有高渗透性、高活化性以及掺入至水泥基材料后可对孔隙进行填充等众多优异特性,使其成为改性再生混凝土的重要材料.总结了国内外有关纳米SiO2改性再生混凝土在力学性能、抗冻融性、抗氯离子渗透性及流动性能等方面的研究进展,针对目前普遍关注纳米SiO2再生混凝土的力学性能,缺少其耐久性能、流动性能等综合性能研究的现状,提出了完善纳米SiO2再生混凝土微观机理研究、加强活性掺合料+纳米SiO2+减水剂共同改性条件下再生混凝土性能等研究建议,为综合后续进行纳米SiO2掺入对再生混凝土性能影响的相关测试研究提供思路.     

碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥研究

以质量分数70%的硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)和30%磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O,DCPD)复合得到的DCP30粉体材料为固相,以不同浓度碳酸钠溶液为液相,得到碳酸钠改性骨水泥材料。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机等手段对不同浓度改性材料进行表征。结果显示:添加碳酸钠液相,骨水泥初、终凝时间分别缩短至16和55min;调控碳酸钠液相浓度,可以实现短期抗压强度优化;使用碳酸钠后,固化自发生成羟基磷灰石(HA)。浸泡模拟体液(SBF)7天,材料表面覆盖HA沉积层,生物活性优越。碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥体系的水化性能、短期力学性能以及生物活性均优于Ca3SiO5水泥和未改性硅-磷酸钙复合骨水泥,是一种良好的生物活性骨修复材料。     

MA/AA无皂乳液聚合改性纳米SiO2

以α-甲基丙烯酸、丙烯酸为反应单体,对纳米SiO2进行无皂乳液聚合表面改性;采用正交试验法探讨了反应温度、反应时间、原材料配比反应条件对纳米SiO2粒子表面改性反应的影响,并对改性前后的纳米粒子进行了红外光谱(IR)分析和差热分析(DTA). 研究结果表明,较佳的改性聚合反应条件为反应温度80 ℃、反应时间3 h、原材料配比(单体与纳米SiO2质量比)为3:100,在此条件下进行改性反应改性效果明显.     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

粗集料对粉煤灰混凝土性能影响

混凝土的架构理论认为混凝土是由砂浆、粗集料和二者之间的界面构成的．试验研究了石灰石、玄武岩、花岗岩和辉绿岩4种不同类型的粗集料对不同粉煤灰掺量混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度和弹性模量的影响,分析了石灰石粗集料对不同粉煤灰掺量混凝土抗冻性的影响．结果表明,粗集料对混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度和弹性模量影响十分显著．粗集料的掺入降低了砂浆基体的扩展度和抗折强度,提高了砂浆基体的抗压强度和弹性模量,此外,粗集料改善了混凝土的抗冻性．随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的坍落度提高,但混凝土的力学性能和抗冻性减弱．不同类型的粗集料对混凝土性能的影响相差不大,随着粉煤灰掺量的提高,不同类型粗集料混凝土性能相差也不大．     

烧结砖粉胶凝活性评价与提升

针对未经过处理的烧结砖粉胶凝活性低、工作性能差、颗粒多棱角等问题,采用机械力化学和碱激发手段提升砖粉胶凝活性,并从砖粉微观形貌、工作性能、宏观强度,以及水化微观结构等方面对改性效果进行评价.结果表明,机械球磨可通过机械力化学作用促进砖粉中惰性物质向活性状态转化,显著优化砖粉颗粒形貌,改善流动性,球磨40 min时提升效果最佳;碱激发剂能够提供高浓度的OH^-激发砖粉潜在火山灰活性,其中掺量4%的Ca(OH)₂激发效果最好,28 d抗压强度活性指数可达到89%, NaOH较差,Na₂SiO₃最差.     

二灰砂浆配合比设计方法

为了研究二灰碎石混合料中由二灰与细集料组成二灰砂浆的细集料级配、二灰与细集料的配比和石灰与粉煤灰的比例对其性能的影响，在单因素试验的基础上，以抗压强度为指标，采用正交试验方法确定了二灰砂浆材料组成的多水平试验方案，并应用极差分析法和方差分析法进行数据分析。结果表明，结合料与细集料的配比对指标作用高度显著，石灰与粉煤灰的比例对指标作用显著，而细集料的配比对指标作用不显著。     

低掺量粉煤灰基地聚物胶凝材料性能试验研究

为了研究粉煤灰基地聚物胶凝材料的组成对其性能的影响,对C类粉煤灰分别掺入少量（质量分数小于17%）偏高岭土和矿渣粉后,进行了两种地聚物胶砂试块的力学性能试验研究,并与相同配比、相同制作养护条件下的普通硅酸盐水泥胶砂试块进行了比较.试验结果表明：纯粉煤灰（C类）地聚物胶凝材料强度低于P.O 42.5水泥;当外掺料质量分数大于17%时,粉煤灰基地聚物胶凝材料强度超过同龄期（14 d）的水泥;掺入矿渣粉的粉煤灰基地聚物抗压强度高于掺入等量偏高岭土的粉煤灰基地聚物.     

Effect of grinding on chemical and physical properties of rice husk ash

The effect of grinding on the chemical and physical properties of rice husk ash was studied. Four rice husk ashes with different finenesses, i.e. coarse original rice husk ash (RHA0), RHA1, RHA2, and RHA3 were used for the study. Ordinary Portland cement (OPC) was partially replaced with rice husk ash at 20% by weight of binder. The water to binder ratio (W/B) of the mortar was maintained at 110%±5% with flow table test. Specific gravity, fineness, chemical properties, compressive strength, and porosity test of mortars were determined. The differences in chemical composition of the rice husk ashes with different finenesses from the same batch are small. The use of RHA3 produces the mortars with good strength and low porosity. The strength of the mortar improves with partial replacement of RHA3 in comparison with normal coarse rice husk ash. The use of RHA3 results in a strong and dense mortar, which is due to the better dispersion and filling effect, as well as an increase in the pozzolanic reaction.     

粉煤灰品质对混凝土性能影响研究

研究掺低钙、高钙粉煤灰对结构混凝土坍落度、抗压强度、混凝土碳化、氯离子扩散系数、干湿循环破坏等性能的影响.研究表明低钙、高钙粉煤灰对混凝土坍落度没有影响,在相同的养护龄期里掺高钙粉煤灰的混凝土抗压强度大于低钙粉煤灰混凝土.掺加低钙、高钙粉煤灰对混凝土碳化、氯离子扩散系数、干湿循环破坏有影响,掺加低钙粉煤灰混凝土具有比掺高钙粉煤灰混凝土更大碳化深度,掺低钙、高钙粉煤灰对混凝土氯离子扩散系数影响不明显,在干湿循环初始阶段掺低钙粉煤灰混凝土抗压强度、相对动弹性模量增加程度大于掺高钙粉煤灰混凝土增加程度,干湿循环超过30次后高钙粉煤灰混凝土抗压强度、相对动弹性模量劣化增加程度小于低钙粉煤灰混凝土抗压强度劣化损伤增加程度.     

纤维细胞充填技术在机械浆中的应用

分析了浆浓、转速、CO2气体压力、反应时间对机械浆纤维细胞充填效果的影响。比较了漂白化学热磨机械浆(BCTMP)和杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP)的纤维细胞充填效果。结果表明：转速是影响机械浆纤维细胞充填效果的关键因素。纤维细胞充填技术应用于机械浆是可行的,与直接加填相比,当BCTMP成纸内聚力提高1786%、裂断长提高42.86%、耐破度提高42%时,灰分同时提高2.05%;当APMP成纸内聚力分别提高21.31%、6.56%和1.64%,裂断长分别提高69.18%、77.40%和7534%,耐破度分别提高18.18%、22.73%和25%时,灰分分别提高9.62%、10.58%和1.68%。APMP的纤维细胞充填效果较BCTMP的效果更好。     

循环流化床灰渣作为水泥混合材的研究及性能改善

试验研究了掺CFB灰渣水泥性能随灰渣掺量的变化规律,并探讨了添加激发剂和机械粉磨处理灰渣对水泥性能的影响。结果表明,随CFB灰渣掺量的增加,水泥强度随之降低,而当灰渣在水泥中的掺量不大于30%时,水泥强度可达到42.5水泥级别,当其掺量不大于40%时,水泥强度仍可达到32.5水泥级别。激发剂A能有效提高水泥早期强度,而激发剂B对提高水泥后期强度的贡献较大,同时激发剂A使粉煤灰和炉渣的28 d反应程度分别提高4.1%和3.5%,并促进掺灰渣水泥的水化产物中C-S-H凝胶增多,提高产物结构致密度。机械粉磨处理后能有效提高粉煤灰的活性,水泥强度和粉煤灰反应程度与粉磨时间成正比关系,而粉煤灰需水量比随粉磨时间的延长而先下降后升高。     

水泥粉煤灰砂浆强度模型的研究

为探索粉煤灰对水泥基材料力学性能的影响,采用二次回归正交设计的方法研究粉煤灰水泥基材料3d、28d的抗压强度和抗折强度,探讨了各因素对水泥基材料力学性能的影响规律。研究表明:采用二次回归正交设计建立的数学模型能够准确的描述水胶比、胶砂比、粉煤灰掺量与水泥基材料各龄期抗压强度、抗折强度相互之间的内在规律。     

粉煤灰掺石灰混合料的工程性质试验研究

根据室内试验,了不同配比的粉煤灰掺石灰混合料的无侧抗压强度,击实性,渗透性,压缩性及抗剪性,确定出最佳配比,并分析了粉煤灰掺石灰混合料的强度形机理。由于这种材料具有较好的工程特性,故用其加固地基效果良好。