纳米高岭土和白炭黑硫化橡胶复合材料

采用硫化和机械性能测试以及热重分析(TGA)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对纳米高岭土(NK)和白炭黑(PS)各自填充的丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等四种复合材料的硫化性能、力学性能、热稳定性能和微观结构进行了表征和时比.结果表明,纳米高岭土有效改善了橡胶前期硫化的操作安全性,加快了硫化速度,提高了生产效率.其橡胶复合材料具有优异的弹性,拉伸性能与白炭黑橡胶基本接近,撕裂强度和定伸强度比白碳黑稍差.纳米高岭石在橡胶基体中分散性良好,片层厚度小于100 nm,呈定向平行排列.纳米高岭石粒子与橡胶大分子之间良好的界面结合,是促进其热稳定性能提高的主要原因.图5,表3,参11.     

纳米高岭土改性混凝土与钢筋的黏结性能

为考察纳米高岭土对混凝土与钢筋间黏结性能的影响,利用电流加速腐蚀试验方法,研究了不同腐蚀时间下钢筋锈蚀率与纳米高岭土掺量的关系,分析了纳米高岭土改性混凝土与钢筋之间的黏结滑移关系及黏结强度的变化情况.研究结果表明:纳米高岭土改善了钢筋与混凝土间的黏结性能,降低了混凝土试件的刚度,纳米高岭土掺量为3%的混凝土试件与钢筋间的黏结强度较普通混凝土试件提高约56.55%;混凝土中内掺纳米高岭土能够延缓钢筋锈蚀,纳米高岭土掺量为5%的混凝土试件在腐蚀36 h后,钢筋锈蚀率较普通混凝土试件降低约52%;腐蚀48 h后,纳米高岭土掺量为3%的混凝土试件与钢筋间的黏结强度约为普通混凝土试件的2.16倍.     

改性聚丙烯纤维砂浆抗裂性能试验研究

聚丙烯纤维掺入砂浆中可明显改善其性能,砂浆掺入纤维后能有效控制砂浆早期干缩裂缝的数量、长度及宽度。聚丙烯纤维在砂浆中起阻裂和细化裂缝的作用,改善程度与纤维长度和掺量等因素有关。     

修补砂浆海水侵蚀性能试验研究

对处于氯离子和硫酸盐侵蚀环境下的水泥砂浆,由于环境介质中含有较多的氯离子和硫酸根离子,导致水泥砂浆极易受到氯离子和硫酸盐侵蚀而破坏,本章主要研究含有氯离子和硫酸盐的溶液对水泥砂浆的侵蚀,采取溶液浸泡的方法测定一定龄期后水泥砂浆的抗压、抗折强度的变化。     

纳米偏高岭土对铁尾矿砂-再生混凝土抗压性能影响及微观结构分析

为综合利用固体废弃物,以再生粗骨料部分取代天然骨料、以铁尾矿砂部分取代天然砂分别作为粗、细骨料,同时以纳米偏高岭土（NMK）部分取代水泥作为胶凝材料制成铁尾矿砂-再生混凝土（IRC）,进行立方体抗压强度试验,探究NMK对IRC抗压强度的影响。利用扫描电镜（SEM）及氮吸附法（BJH）研究再生混凝土微观结构的变化规律。研究结果表明：铁尾矿砂取代率的增加会提高再生混凝土强度变化率,且取代率越大,抗压强度变化率越高;适量掺入NMK可以提高再生混凝土的抗压强度,当NMK取代率为5%时,抗压强度最大;掺入适量的NMK可以通过促进二次水化反应生成大量的C-S-H凝胶,提高砂浆内部及砂浆与骨料之间的密实度,提升界面过渡区强度,优化内部孔隙结构,进而提升IRC的抗压强度。     

纳米偏高岭土对水泥砂浆断裂性能影响的试验研究

为了探明纳米偏高岭土对水泥基材料断裂性能的影响规律,采用5种纳米偏高岭土质量分数(1%、3%、5%、10%、15%),制备了纳米偏高岭土水泥砂浆切口试验梁,完成了带切口纳米偏高岭土水泥砂浆试件的三点弯曲试验和不同质量分数纳米偏高岭土水泥砂浆抗折、抗压强度试验.得到了不同质量分数纳米偏高岭土水泥砂浆的荷载-位移曲线及抗折、抗压强度,探讨了纳米偏高岭土对水泥砂浆断裂能、承载力、变形性能及抗折、抗压强度的影响规律.研究结果表明:当纳米偏高岭土质量分数小于5%时,砂浆试件断裂能、承载能力、变形性能、抗折与抗压强度随着纳米偏高岭土质量分数增加而逐渐增加,当质量分数为5%时断裂能为普通水泥砂浆的3.34倍;随着纳米偏高岭土质量分数的进一步增加,纳米偏高岭土水泥砂浆试件断裂能不断降低,当质量分数达到15%时,断裂能降为普通水泥砂浆的1.47倍.因此,掺加适量纳米偏高岭土能够在一定程度上提高水泥砂浆抗裂性能.     

酸侵蚀下玻化微珠保温砂浆抗侵蚀性能的试验研究

为了研究酸侵蚀下玻化微珠保温砂浆的抗侵蚀性能,配制了pH值分别为3,4,5的酸性溶液(内含H+,SO42-,NO3-,NH4+等离子),进行干湿循环加速试验,测定侵蚀前后保温砂浆的质量损失率、导热系数、抗压强度和拉伸粘结强度。试验结果表明:侵蚀龄期和溶液酸度对保温砂浆的性能均具有影响。侵蚀龄期相同时,质量损失率和导热系数随着酸性的增加而增大;相同pH值下,随着龄期的增加质量损失率、抗压强度和拉伸粘结强度先增加后减小;pH=3的侵蚀溶液下,56次干湿循环作用后,质量、抗压强度和拉伸粘结强度的损失率分别为-5.7%,19.6%,18.5%;pH=3时,导热系数达到本试验的最高值0.051 7 W/(m·K),相比未侵蚀试件仅增大9.1%,仍满足相关行业标准的要求。     

盐酸改性煅烧高岭土的制备及表征

为了研究高岭土煅烧以及煅烧再改性后的结构变化,将鄂尔多斯高岭土分别在200、400、600、800℃下煅烧,得到煅烧高岭土试样,再将煅烧高岭土分别用质量分数5%和25%的盐酸进行改性,得到酸改性煅烧高岭土.采用XRD、FT-IR、SEM等手段进行表征分析.结果表明,在600℃的煅烧温度下高岭土的结构没有发生变化;当温度高于600℃煅烧时高岭土的结构发生了明显变化,已转变成偏高岭土;盐酸改性煅烧过的高岭土不能改变煅烧高岭土的结构.     

振动搅拌水泥乳化沥青砂浆的试验研究

为了研究振动搅拌装置与砂浆材料的相互作用过程,通过测试振动参数、搅拌速度、搅拌时间、投料顺序等搅拌参数与工艺参数在不同组合时的砂浆性能指标,以及分析砂浆的微观结构,确定了振动搅拌装置参数和工艺参数变化时砂浆材料形成过程中的各项指标变化规律,得到了振动搅拌砂浆材料的较佳参数匹配关系:振动频率为200～250rad/s,振...     

水泥乳化沥青砂浆弹性极限的试验研究

采用万能材料试验机对不同配合比的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力-应变压缩试验,定义了其弹性极限的取值方法,并建立了CA砂浆弹性极限与配合比参数的数学关系.结果表明:将应力-应变曲线由线性向非线性转变时的应力与峰值应力的比值,定义为CA砂浆的弹性极限,弹性极限越大,材料的刚度越高;沥灰比(A/C)与水灰比(W/C)对CA砂浆微观结构的影响不同,弹性极限随A/C的变化程度大于随W/C的变化程度;依据弹性极限与峰值应力的转换关系及基于配合比参数的峰值应力计算公式,建立了CA砂浆弹性极限与配合比参数的数学关系.     

混合砂浆防渗料振动效应的微观结构试验研究

结合振动沉模防渗墙技术,通过分层模型的振动台试验,研究了混合砂浆防渗料的分层性随振动模型的变化情况,从微观结构角度揭示了混合砂浆防渗料的性能指标随振动时间的变化规律。     

防水剂对石灰-偏高岭土修补砂浆性能的影响

以石灰和偏高岭土为主要材料,制备一种适用于岩土类建筑的修补砂浆.用桐油和硬脂酸钙两种防水剂来改善砂浆的耐水性,研究桐油和硬脂酸钙对砂浆强度、反应过程、吸水率和软化系数、干燥收缩的影响,并通过XRD和SEM对砂浆进行物相分析和微观形貌观测.结果表明:桐油和硬脂酸钙可以显著提高石灰-偏高岭土砂浆的耐水性,可使吸水率下降至2.5%以下;桐油和硬脂酸都会阻碍偏高岭土的火山灰反应,在一定程度上降低砂浆的强度,但28d的抗压强度仍在5 MPa以上,达到天然水硬性石灰NHL5的强度等级;桐油和硬脂酸钙会影响石灰-偏高岭土砂浆的微观形态和结构,桐油使产物的颗粒更细小、更致密,硬脂酸钙则会使产物结构比较疏松.综合考虑砂浆强度、耐水性等因素,得出桐油和硬脂酸钙的最佳掺量分别为5%和1.5%.     

粉煤灰-硅粉-聚丙烯纤维配制砂浆抗冻性能试验研究

利用宏观力学性能和SEM微观试验方法,对粉煤灰掺量分别为0％,10％,20％和30％,硅粉掺量5％和聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m3制备的砂浆试件进行冻融试验,研究冻融循环次数为0,20,40,60,80和100时,砂浆的抗压强度、质量损失率和相对动弹性模量变化规律.试验结果表明:随着冻融不断深入,砂浆的抗压强度、质...     

镉污染高岭土微观特性的试验研究

通过Batch平衡法制备试验样本,对不同浓度镉污染高岭土的微观孔容、孔径以及TG-DTA特性进行了试验研究。结果表明:随着样品镉污染浓度的增大,镉污染高岭土宽度为1~2 nm的孔隙占总孔容的比例较少;宽度为2~20 nm的孔隙占总孔容的比例增加。这是由于随着镉污染物浓度的增加,高岭土试样中产生了氢氧化镉或者碳酸镉沉淀阻塞了孔径。通过TG—DTA曲线得出随着污染物浓度的增大,样品中氢氧化物及碳酸盐的含量逐渐增高,这与低温氮吸附试验结果相吻合。     

纳米偏高岭土水泥浆在水化早期的内部结构建立

考虑水胶比（0.40、0.45、0.50）、NMK掺量（0、1%、3%、5%、7%）、减水剂掺量（0、0.04%、0.08%,0.12%）及温度（10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃）的影响,采用静态屈服应力试验方法和小振幅振荡剪切试验方法获得了纳米偏高岭土（NMK）水泥浆静态屈服应力、储能模量等参数,通过静态屈服应力和储能模量随时间的演变规律讨论了水化早期（10~90 min）NMK水泥浆内部结构的建立过程.试验结果表明：NMK能够促进水泥浆在水化早期的内部结构建立.在水化90 min内,掺3%NMK水泥浆静态屈服应力的平均增长速率约为普通水泥浆的2倍;掺7%NMK水泥浆储能模量的平均增长速率约为普通水泥浆的4倍.水胶比越高、减水剂掺量越大,NMK水泥浆内部结构建立速率越低;NMK加速了不同温度环境中水泥浆内部结构的建立;温度升高,NMK水泥浆静态屈服应力和储能模量的增长速率增大.     

新拌纳米偏高岭土水泥浆流变性

为了探明纳米偏高岭土(NMK)对新拌水泥浆流变性能的影响,采用流变仪开展了水胶质量比(0.40、0.45、0.50)和减水剂(SP)影响下,掺加不同质量分数(1％、3％、5％、10％、15％)NMK水泥浆流变试验,得到了表观黏度、屈服应力、塑性黏度等流变参数,探讨了NMK掺量对水泥浆流变性的影响规律;基于修正Krieg...     

弯曲荷载下砂浆的抗侵蚀性能及方法研究

研究了水泥砂浆在荷载作用下抵抗硫酸盐侵蚀的性能.结果表明,弯曲应力状态下的水泥砂浆在高浓度硫酸盐侵蚀务件下侵蚀速度明显增加,应力水平越高,侵蚀速率越快.试验表明,适当掺入聚丙烯纤维能够有效地缓解硫酸盐对水泥砂浆的腐蚀.     

纳米SiO2改性聚合物水泥基材料性能试验研究

利用纳米SiO2(Nano-SiO2,NS)可以促进聚合物水泥基材料水化,提升其力学性能、改变其水化产物微观形貌及界面过渡区(Interface Transition Zone,ITZ)性能等特点,采用电液式压力试验机、水泥胶砂干缩比长仪、X射线衍射技术(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)及显微硬度试验等各种宏观与微观测试手段相结合的方法对NS改性聚合物水泥基材料的力学性能、干缩性能、水化产物微观形貌与组成及ITZ相关性能进行研究.结果表明:掺加NS后,大大提高了聚合物水泥砂浆的力学性能,尤其对早期强度提高更为明显.随着NS的掺入,聚合物水泥砂浆干缩率增大,在早期干缩现象更加明显;NS加入改变了聚合物水泥基材料水化产物的数量及C-S-H凝胶微观形貌及组成,促进了聚合物水泥基材料的水化并且降低了C-S-H凝胶的钙硅比.对于ITZ性能,NS掺入使得聚合物水泥硬化浆体-骨料ITZ形貌变得更加致密,减少了ITZ明显的裂缝和孔洞,并且ITZ水化产物丰富密集,C-S-H凝胶明显增多,显微硬度升高.     

MgO活性对碱矿渣砂浆抗碳化性能的影响

本文研究了掺入三种活性（高、中、低）MgO的碱矿渣砂浆（AASM）在加速碳化环境下的碳化深度和碳化后抗压强度保留率,并通过XRD、TG和MIP等手段研究了AASM的碳化前后水化产物和孔结构。结果表明：不同活性的MgO均可以降低AASM的碳化深度、提高AASM的抗压强度保留率;随着MgO活性的增加,MgO在AASM中反应越充分,生成更多的类水滑石填充孔隙,CO2向AASM内部扩散速率越慢;类水滑石和未完全反应的MgO可以与CO2发生反应,使得AASM碳化后保留更多的C-(A)-S-H凝胶,AASM的孔结构劣化程度越低,因而碳化后AASM的抗压强度和抗压强度保留率越高,碳化深度越小。     

酸改性高岭土的结构与性能的研究

通过高温煅烧处理龙岩高岭土,再经盐酸抽提改性可以制备酸活白土.采用XRD、BET、IR等方法研究了酸改性后酸活白土的结构和性能.实验表明,适量浓度的酸处理有利于增加高岭土表面酸的数量,且使所得酸活白土的平均孔径有所提高,孔分布更为集中,孔洞数量和比表面积大大增加.