硅渣及废碱水共激发制备碱胶凝材料的研究

对某化工厂的副产品——渡碱水及硅渣作碱胶凝材料的碱性激发剂进行了研究。通过优化废碱水和硅渣的掺入量可制备强度发展良好、凝结时间正常的碱胶凝材料,有效地降低碱胶凝材料的成本。另外,对其水化产物进行了初步研究,发现这种碱胶凝材料水化除生成C-S-H凝胶外,还生成了水化硅铝酸钙Ca(Al2Si5O8)．4H2O、硅铝酸钙钠(Na,Ca)Al3Si5O16两种难溶性沸石类矿物。     

纳米SiO2-Al2O3聚酰亚胺杂化薄膜的制备及表征

采用溶胶凝胶法制备了二氧化硅及三氧化二铝溶胶,将其掺入聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3聚酰亚胺杂化薄膜,对膜的结构性能进行了研究和表征.结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合,材料热分解温度有所提高.     

以硼酸三甲酯为探针分子红外光谱法测定Al2O3、SiO2的路易斯碱性的研究

以硼酸三甲酯为探针分子对金属氧化物Al2O3和非金属氧化物SiO2的表面路易斯碱性进行了红外光谱研究．硼酸三甲酯可灵敏地与Al2O3和SiO2的表面路易斯碱中心作用，其红外光谱提供了Al2O3和SiO2的表面路易斯碱性强度的直接信息。     

Microstructure and properties of mullite-based porous ceramics produced from coal fly ash with added Al_2O_3

Using coal fly ash slurry samples supplemented with different amounts of Al_2O_3,we fabricated mullite-based porous ceramics via a dipping-polymer-replica approach,which is a popular method suitable for industrial application.The microstructure,phase composition,and compressive strength of the sintered samples were investigated.Mullite was identified in all of the prepared materials by X-ray diffraction analysis.The microstructure and compressive strength were strongly influenced by the content of Al_2O_3.As the Al/Si mole ratio in the starting materials was increased from 0.84 to 2.40,the amount of amorphous phases in the sintered microstructure decreased and the compressive strength of the sintered samples increased.A further increase in the Al_2O_3 content resulted in a decrease in the compressive strength of the sintered samples.The mullite-based porous ceramic with an Al/Si molar ratio of 2.40 exhibited the highest compressive strength and the greatest shrinkage among the investigated samples prepared using coal fly ash as the main starting material.     

Y型聚丙烯纤维/硅灰对混凝土强度性能的影响

用Y型聚丙烯纤维和硅灰增强水泥混凝土,研究不同掺量条件下,对混凝土抗压性能的影响,并分析聚丙烯纤维以及硅灰在阻裂增强方面的作用机理.研究表明,加入聚丙烯纤维可使混凝土的抗裂、抗收缩性能提高,但会使混凝土中的孔隙率增大,使抗压强度有一定程度的降低;加入硅灰后,水泥石的密实性提高,抗压强度增大.     

基于界面改性的水泥混凝土力学性能和机理

为了提高混凝土的力学性能,首先选取活性外加剂硅灰,采用内掺法将其掺入水泥,然后对不同硅灰掺量的净浆与混凝土进行了宏观力学试验;分别对比了硅灰对净浆与混凝土力学性能的改善结果,并分析了其产生改性结果差异的原因;最后结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)与X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)微观试验技术探究了其改性机理。结果表明：硅灰的掺入对水泥净浆的力学性没有明显改善;基于界面改性的水泥混凝土其28d抗压强度提升幅度较大,当硅灰掺量为10%时,较未改性混凝土其抗压强度提升了26.4%,可以推断出硅灰改善了混凝土界面从而提高混凝土整体力学性能;对比界面改性前后混凝土扫描电镜图,硅灰不仅提高了水泥基体的密实度,还改善了混凝土界面的结构与密度,以及界面处水化产物氢氧化钙的排列方式;硅灰具有填充效应、促进二次水化反应及与氢氧化钙发生火山灰反应等特性,随着硅灰的掺量的增加,氢氧化钙含量减小,C₃S和SiO₂增加,利用硅灰与水化产物间的物理、化学作用,达到改善改性后混凝土综合性能的目的...     

Effect of silica fume on the fresh and hardened properties of fly ash-based self-compacting geopolymer concrete

The effect of silica fume on the fresh and hardened properties of fly ash-based self-compacting geopolymer concrete (SCGC) was investigated in this paper. The work focused on the concrete mixes with a fixed water-to-geopolymer solid (W/Gs) ratio of 0.33 by mass and a constant total binder content of 400 kg/m3. The mass fractions of silica fume that replaced fly ash in this research were 0wt%, 5wt%, 10wt%, and 15wt%. The workability-related fresh properties of SCGC were assessed through slump flow, V-funnel, and L-box test methods. Hardened concrete tests were limited to compressive, splitting tensile and flexural strengths, all of which were measured at the age of 1, 7, and 28 d after 48-h oven curing. The results indicate that the addition of silica fume as a partial replacement of fly ash results in the loss of workability; nevertheless, the mechanical properties of hardened SCGC are significantly improved by incorporating silica fume, especially up to 10wt%. Applying this percentage of silica fume results in 4.3% reduction in the slump flow; however, it increases the compressive strength by 6.9%, tensile strength by 12.8% and flexural strength by 11.5%.     

硅粉水泥石中的孔比表面积及其与强度的相关性

采用X射线小角散射技术,对硅粉水泥石中孔比表面积作了实验研究,研究表明：所测硅粉水泥石中孔的比表面积是相当大的,其值在70－190m^2/cm^3之间;孔界面具有分形特征,分形维数与3接近,因此孔界面是非常粗糙的,比表面积与孔界面分形维数有明显的相关性;水胶比增加比表面积减少,硅粉含量增加,比表面积增大;水泥石的抗压强度与比表面积存在较好的相关性,抗折强度与比表面积之间则呈现出一种较为复杂的关系。     

掺复合碱激发剂的矿渣水泥稳定碎石基层路用性能研究

为了克服矿渣水泥稳定碎石基层早期强度不足的问题,选择氢氧化钠与硅酸钠两种碱性激发剂对矿渣水泥的活性进行激发,根据单掺试验结果掺配出一种复合碱激发剂,并研究了该复合碱激发剂对水稳碎石基层无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量及干缩性能的影响。试验结果表明,掺入氢氧化钠或硅酸钠均能有效激发矿渣水泥的活性,二者的合理掺量分别为6%与4%,按此合理掺量复配而成的复合碱激发剂具有比单掺更优异的效果;该复合碱激发剂较好地提高了基层试块的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量,但对干缩性能产生了不利影响。     

超高性能混凝土胶凝材料组成的研究

应用超细致密体系的原理,采用在水泥中掺加超细粉、硅灰和纳米SiO2,将水泥颗粒、超细粉、硅灰和纳米SiO2合理组配,使水泥基体达到最大的密实程度;通过不同矿物组成水泥和外加剂的比较和优选,经过大量试验,研制出标准养护条件下l d强度达62 MPa、28 d强度高达165 MPa的超高性能混凝土胶凝材料.     

砂浆特性参数对硅酸根电迁移反应法致密化和表面涂覆效果影响

采用硅酸根电迁移反应法致密化和表面涂覆砂浆,研究了水胶比、矿物掺和料、养护龄期和试件厚度等砂浆特性参数对被处理砂浆试件表面涂层厚度、抗压强度与抗折强度、电阻率的影响。结果表明:随着水胶比的减小与养护龄期的延长,砂浆试件生成的表面涂层增厚,抗压强度与抗折强度、电阻率提升增大;加入掺合料的砂浆试件形成的涂层厚度和电阻率大小顺序为硅粉矿粉无掺合料粉煤灰,掺硅粉与矿粉的砂浆试件电阻率出现的峰值时间早于无掺合料试件;硅粉砂浆试件的抗压强度、抗折强度增幅大于无掺合料砂浆,而粉煤灰砂浆试件抗压强度与抗折强度变化不明显;砂浆试件厚度对于硅酸根电迁移反应法处理的砂浆性能影响不明显。     

预氧化在SiC基陶瓷材料烧结中的作用

对添加Y2O3／Al2O3烧结助剂的SiC材料进行了不同的烧成工艺试验，结果表明，在烧成前先进行预氧化处理的SiC材料，其表面氧化生成的SiO2促进了低温液相的形成，有助于降低该材料的气孔率。同时发现，合适的预氧化温度和保温时间能更有效地降低烧结体气孔率，促进烧结。     

添加Al_2O_3对95W-Ni-Fe合金微观组织与力学性能的影响

针对钨合金作为预制破片战斗部穿甲后的易碎性,研究了添加不同粒径Al2O3对95W合金微观组织与性能的影响.结果表明,随着添加的Al2O3粒径的减小,钨合金中钨颗粒的平均直径尺寸减小 获得的新型95W合金的静态抗拉强度和延伸率均低于传统95W合金,并且新型95W合金的强度和延伸率随着添加Al2O3初始粉末粒径的降低而增加 添加Al2O3初始粉末粒径的减小增大了新型95W合金的抗压强度 新型钨合金由于Al2O3的存在引发了大量初始裂纹并在承受冲击载荷时导致应力集中,微裂纹迅速连结并扩展后形成裂纹.     

分子筛催化剂结晶度和硅铝比的X射线分析

用Ｘ射线衍射法测定分子筛催化剂的硅铝比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３）是通过准确测定分子筛晶体的点阵常数来完成的。分子筛晶格骨架中,硅氧四面体（ＳｉＯ４）中ＳｉＯ键长小于铝氧四面体（ＡｌＯ４）中ＡｌＯ的键长,分子筛晶体的组成不同,其晶胞的点阵常数将随之变化。点阵常数与硅铝比的变化关系可用经验公式表达。测定分子筛晶体的点阵常数采用内标法,该法比化学分析法要简便、快捷。由于分子筛催化剂的不稳定性,用Ｘ射线衍射法测定结晶度和硅铝比,必须对分析样品进行稳定性处理。为了保证测量精度,应严格控制测试条件,以减少各种因素的影响。用积分计数法测量结晶度,其结果优于峰高法和半高宽法。ＣＲＣ１分子筛催化剂随老化处理温度的升高和时间的增长而降低,分子筛的点阵常数则随之减小,硅铝比则随之增大。在老化温度为７５０℃以下进行处理时,结晶度和硅铝比的变化不太明显。     

粉煤灰基地聚合物砂浆组成设计与性能研究

以粉煤灰为主要原材料,矿粉为添加剂,水玻璃和氢氧化钠为复合激发剂,标准砂为细集料,制备地聚合物砂浆。运用三维图与等值线作图分析的方法,探究水胶比与胶砂比这两个组成设计参数对粉煤灰基地聚合物砂浆的流动度、抗压强度、抗折强度的影响规律。试验结果表明水胶比与胶砂比均对粉煤灰基地聚合物砂浆流动度与力学强度影响较大。水胶比在0.4~0.42,胶砂比在0.45~0.5时,制备出的地聚合物砂浆工作性能和力学性能较优。基于地聚合物砂浆脆性较大的特点,应用长度为8 mm与12 mm的PVA纤维进行增韧改性。结果表明,掺量为0.5%的PVA纤维对地聚合物砂浆抗压强度影响不大,但是抗折强度显著提高,延性增强,因此压折比下降,弯曲韧性增强。     

硅粉路面混凝土强度特性

掺加矿物细掺料———硅粉是提高路面混凝土使用性能的有效途径。针对重载交通特点,运用正交试验方法,系统研究了硅粉路面混凝土的强度特性,分析了硅粉对混凝土强度的影响,并确定了最优配合比。结果表明,硅粉的掺入虽然对混凝土早期强度不利,但有利于后期强度的提高。在最优配合比条件下,硅粉路面混凝土28d的抗折强度达8.30MPa,而抗压强度达60.83MPa,完全能满足重载交通的要求。     

Al2O3对碱硅酸反应的影响

采用分析纯Al2O3和烧铝矾土，以玻璃砂为活性骨料，通过测定砂浆棒的膨胀率及用能谱仪分析砂浆棒中C—S—H凝胶的组成，研究了Al2O3对碱硅酸反应的影响，并分析了其机理。结果显示，Al2O3对碱硅酸反应也有较好的抑制作用。其机理可能为Al^3＋对C—S—H中Si^4＋的取代作用加强了C—S—H对碱的结合能力。     

Properties of high calcium fly ash geopolymer pastes with Portland cement as an additive

The effect of Portland cement (OPC) addition on the properties of high calcium fly ash geopolymer pastes was investigated in the paper. OPC partially replaced fly ash (FA) at the dosages of 0, 5%, 10%, and 15% by mass of binder. Sodium silicate (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide (NaOH) solutions were used as the liquid portion in the mixture: NaOH 10 mol/L, Na₂SiO₃/NaOH with a mass ratio of 2.0, and alkaline liquid/binder (L/B) with a mass ratio of 0.6. The curing at 60℃ for 24 h was used to accelerate the geopolymerization. The setting time of all fresh pastes, porosity, and compressive strength of the pastes at the stages of 1, 7, 28, and 90 d were tested. The elastic modulus and strain capacity of the pastes at the stage of 7 d were determined. It is revealed that the use of OPC as an additive to replace part of FA results in the decreases in the setting time, porosity, and strain capacity of the paste specimens, while the compressive strength and elastic modulus seem to increase.     

Al2O3陶瓷材料高应变率下的动态力学性能

针对常规SHPB实验系统的不足对其进行改进,采用改进的SHPB实验方法对Al2O3陶瓷材料的动态力学性能进行了实验研究,表明改进的SHPB实验方法可以成功地进行高强度材料高应变率下的动态力学性能实验。实验得到了Al2O3陶瓷材料在不同应变率下的动态应力应变曲线,结果表明,Al2O3陶瓷为弹脆性材料,其动态应力应变呈非线性关系;在高应变率下,陶瓷材料的动态应力应变关系是应变率相关的,材料的初始弹性模量、破坏应力、破坏应变值随应变率的增大而增大。最后对Al2O3陶瓷高应变率下的变形机理进行了讨论。     

硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用

将水泥净装试件在5%N、50;溶液中长期浸泡,用试件强度随浸泡时间的变化和试件中物相的XRD分析,研究了硅灰对水泥净泉抗硫酸盐侵独性能的影响。在N气S久溶液侵性下,普通硅酸盐水泥净装试件强度随浸池时间先增长,然后急剧降低;外观和XRD相分析表明,其原因是由于形成了膨胀性钙矶石,造成试件开裂破坏;加入硅灰的水泥净菜试件强度损失明显减小,尤其是抗折强度没有降低,其抵抗强度下降系数还略有增加;原因是由于硅灰的稀释作用和火山灰效应减少了水泥净泉中Ca(OH):的量,从而降低了水泥净莱试件在硫酸盐溶液侵蚀下形成的膨胀性钙矶石的量。因而,硅灰时水泥混凝土杭硫酸盆侵独性能有改善作用。