水泥沥青胶凝材料的硬化机理研究

分析了一种特殊胶凝材料-水泥沥青胶凝材料的水化硬化机理.采用等温量热法、X射线衍射分析和环境扫描电镜对用阴离子沥青乳液和硅酸盐水泥配制的水泥沥青胶凝材料的水化进程、水化产物组成和微观形貌进行了观察.水泥沥青胶凝材料的水化过程仍然可以分为快速反应期,诱导期、加速期、减速期和衰退期.沥青与水泥之间没有化学反应,没有新的矿物相生成.水泥沥青胶凝材料的水化硬化过程起始于水泥的水化,当水泥的水化反应进入加速期,水化放热速率接近最大时,沥青开始破乳成膜.在水泥沥青胶凝材料硬化体中,水泥的水化产物形成骨架,沥青膜包覆其上,是连续相;两者形成互穿体系.乳化沥青中的乳化剂会延缓水泥的水化过程.     

高速铁路用水泥乳化沥青浆体的物理结构

基于硬化硅酸盐水泥浆体的Powers理论和水泥乳化沥青浆体的配合比,通过理论计算和X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱仪(EDAX)等相分析方法,分析了硬化水泥乳化沥青浆体的物相组成与微结构.结果表明,硬化水泥乳化沥青浆体的物相组成与微结构取决于沥灰比和水灰比.提出了表征硬化水泥乳化沥青浆体物理结构的两种结构模型,以沥青为连续相、水泥相为分散相的有机-无机复合胶凝体结构模型—I型模型;以水泥相为基体、沥青嵌入其中的无机-有机复合胶凝体结构模型—II型模型.为深入分析高速铁路板式无砟轨道结构中水泥乳化沥青砂浆的微结构参数和力学性能及其衰变规律奠定了基础.     

基于SHPB试验的高速铁路CRTSⅡ型CA砂浆动态性能

采用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)试验研究了高速铁路CRTS II型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)的动态力学性能,并建立了CRTS II型CA砂浆的动态本构关系模型.结果表明:随着应变率的增大,CRTS II型CA砂浆峰值强度逐渐增加,但增加速率随应变率的增大而减小,当应变率从44.17增加至54.79 s-1和从54.79增加至108.47 s-1时,峰值强度分别增加了初始峰值强度的52.28%和7.5%,弹性模量随应变率的变化规律性较差;应变率越大,破坏时的贯通裂纹越多,碎裂程度越大;CRTS II型CA砂浆的比能量吸收随着应变率的增大而增大.所建立的动态本构模型拟合曲线与试验曲线具有较好的一致性.     

MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀值的相关性

进行了高掺MgO水泥净浆、砂浆和混凝土试体的压蒸安定性和体积变形试验研究，并分析了净浆、砂浆和混凝土自生体积变形的基本特性和规律。揭示了压蒸膨胀值及试验变化过程以及超掺MgO时的突变现象与净浆、砂浆和混凝土自生体积变形之间存在着极其密切的相关关系，即存在相同的直线变化过程和相类似的急剧增大的变化规律。研究还表明，压蒸安定性试验方法是鉴定外掺MgO水泥混凝土体积长期安定性的唯一的有效方法，为确定安全的MgO允许最大极限掺量提供了试验依据。     

常温、常压、常态的大气环境下黏性土微观孔隙的缓慢变异特征

作为建筑材料和地基的土体处于常温、常压、常态的大气环境下,大气氧化过程是缓慢的、不易察觉的,但对土质长期劣化效果不容忽视.本文以此命题为出发点,以大气氧化过程中微观孔隙变化特征为突破口,联合扫描电镜测试、压汞法及氮吸附法研究大气环境作用对湛江黏土的微观结构改造作用及其对土性影响机理.研究表明,大气氧化后土色由青灰色、绿灰色变为淡黄棕、黄棕色,颗粒团聚程度增强,塑性降低,膨胀性与收缩性减弱,灵敏性与结构屈服强度明显降低.大气环境作用对d0.1?m孔隙组产生"缩合"效果,对d1?m孔隙组产生"胀散"效果,表现为氧化土的总孔隙体积减小,但d1?m的孔隙体积明显增大,局部出现断裂孔隙,"墨水瓶"型孔隙减少,开放性孔隙向封闭性孔隙转化.湛江黏土在大气影响下土性发生异变并不是土的矿物本性变化所引起,而是水-土-电解质-大气间的化学反应与运动导致颗粒联结形式更改进而重塑微观结构所导致,土的超微观结构形态变化是发生这一现象的根本因素.鉴于大气氧化过程导致的结构强度的减损效果对土体稳定性的影响是长期的且潜在危害较大,应加强监测环境物化因素变化对岩土工程的影响.     

钢渣在复合胶凝材料的水化过程中对水泥水化的影响

通过对胶凝材料水化放热特性、水化产物的种类和水化产物中Ca（OH）2含量的测定,研究了钢渣在复合胶凝材料的水化过程中对水泥水化的影响.结果表明：在复合胶凝材料的水化过程中,水泥和钢渣只是通过改变彼此的水化环境而影响彼此的水化,钢渣并不发生类似于火山灰反应的二次水化反应;水泥-钢渣复合胶凝材料的水化诱导期比水泥的长,且复合胶凝材料的水化诱导期随着钢渣掺量的增大而延长;钢渣对水泥的早期水化有延缓的作用,而且钢渣的掺量越大,延缓作用越明显;钢渣对水泥的后期水化有促进作用,且钢渣掺量越大,龄期越长,促进作用越明显.     

RPC高温爆裂的微细观孔隙结构与蒸汽压变化机制的研究

活性粉末混凝土(RPC)高温下易发生爆裂破坏,升温时RPC微细观孔隙结构与内部蒸汽压的变化与爆裂密切相关.本文采用压汞和SEM方法测试了素RPC200在室温至350°C七个温度水平下的微细观孔隙结构特征,分析了比孔体积、阀值孔径、最可几孔径等孔隙特征参数随温度变化的规律.通过自行研制的蒸汽压装置量测并分析了温升过程中素RPC200内部蒸汽压的变化机制.采用"薄壁球"模型定量分析了孔隙内部蒸汽压引发RPC爆裂的力学机理,并给出了球壁任意点的应力随饱和蒸汽压q(T)、球壁特征尺寸K变化的力学计算模型.研究表明:随温度升高,素RPC200的比孔体积、平均孔径、阈值孔径、最可几孔径等孔隙特征参数明显增大,200°C是阈值孔径和最可几孔径明显增加的门槛温度.单位质量的RPC孔隙体积增大主要来自于过渡孔与毛细孔的数量与体积增加.由于未形成有利于蒸发水逃逸的孔隙通道,快速达到饱和且难以有效释放的内部蒸汽压是导致RPC高温爆裂的直接原因.作者利用"薄壁球"模型给出了对爆裂起控制作用的壁厚范围.     

水泥早期水化产物的TEM研究

通过透射电子显微术（TEM）研究了水泥早期水化产物Ca（OH）2、水化硅酸钙凝胶（CSH）、钙矾石（AFt）、单硫水化硫铝酸钙（AFm）微观形貌、结晶形态、元素构成.并结合SEM与XRD研究结果,讨论了TEM在研究水泥早期水化产物方面优势.研究结果表明,使用TEM研究水泥早期水化产物,其观察结果比SEM更加精确和可靠.水化初期生成CSH凝胶为具有大量皱褶非晶态箔状产物,其Ca/Si比为1.3±0.2;水化初期生成AFt和AFm,发现了两者微观貌差别,确认了两者均为由尺寸小于20nm纳米晶粒无序组成多晶层状结构.本文讨论了SEM和TEM方法分别所CSH凝胶Ca/Si比差异原因.     

由硅酸盐水泥的观测数据反向萃取水化早期动力学方程

早期水化反应对于硅酸盐水泥浆体微观结构的形成和强度的发展有着重要影响.然而由于水泥水化过程中发生了多相多尺寸并且相互关联的复杂的化学和物理变化,因此使得人工推导水化动力学方程的研究存在很高的难度.利用基因表达式编程与粒子群算法相结合的进化计算方法从观测到的硅酸盐水泥水化程度时间序列数据中自动地萃取出了水化早期的动力学方程,并通过GPU进行并行加速来减少运算时间.研究显示,根据该动力学方程得到的模拟曲线可以很好的吻合水化早期观测到的实验数据,而且即使化学组成、颗粒尺寸和养护条件发生改变,该方程仍然具有良好的泛化能力.     

实时热中子成像对多孔水泥基材料水分运动的可视化与量化：理论分析与试验研究

多孔水泥基材料中的水分运动对研究其劣化过程和耐久性非常重要．一些传统的测定水泥基材料中水分运动的方法大都基于材料的质量变化、电学或者核磁共振等特性．本文应用先进的实时热中子成像技术,通过理论分析和试验研究,对水泥基材料中的水分运动包括水分向内部渗透和向外部扩散进行了可视化再现和定量测定．由于热中子对氢原子强烈的衰减特性,热中子成像表现出对材料中水分存在的高度敏感性．基于点散射函数（PScF）建立了对原始成像所含中子传输信息的定量分析方法．对未开裂和开裂砂浆试件的水分渗透过程以及干燥失水过程进行了实时热中子成像试验．结果显示,热中子成像是可视化观测和定量测定多孔水泥基材料中水分运动特性的有力工具,试验结果将有助于更好地理解水泥基材料的劣化规律以寻求提高其耐久性的措施．     

An electrochemical and microstructural characterization of steel-mortar admixed with corrosion inhibitors

The present research brings new insights on the role of admixed corrosion inhibitors in the processes of cement hydration and rebar corrosion.The admixing of NaCl and the corrosion inhibitors in fresh mortar was found to alter the morphology and microstructure of the hardened mortar at the steel-mortar interfacial region.The admixing of the inhibitors increased the risk of carbonation of cement hydrates at the steel-mortar interfacial region,but partially displaced chloride ions. Chloride and the admixed in...     

极性分子对甲基丙烯酸丁酯/丙烯酰胺共聚合的影响

以自由基本体聚合方法制备了甲基丙烯酸丁酯/丙烯酰胺(BMA/AM)共聚物.将极性分子环己醇引入到BMA和AM的共聚体系中,研究了环己醇对单体转化率和BMA/AM共聚物特性黏度的影响.随着环己醇加入量的增加,AM在反应体系中溶解的量明显增大,单体转化率增加,BMA/AM共聚物的特性黏度存在峰值.借助傅里叶变换红外(FTIR)、核磁共振(13C NMR)、动态力学分析法(DMA)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)研究了环己醇对BMA/AM共聚物的结构和性能的影响,结果表明:AM只能与BMA进行共聚反应,随着环己醇的加入量的增加,BMA/AM共聚物的含量将增加,由此发泡阶段的酰亚胺化反应程度就越高,BMA/AM共聚物分子链中的酰亚胺环结构就越多,从而显著提高BMA/AM共聚物的性能,有望制备高性能的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料.     

用于细胞培养的聚乙烯醇水凝胶力学性能模拟及定量控制

采用化学交联法制备聚乙烯醇（PVA）水凝胶,以此作为细胞体外培养基底。通过改进的拉伸法测量材料的杨氏模量（E）,并讨论交联剂与羟基单体的摩尔比（d）、PVA的初始浓度（C0）对E的影响。利用回归分析建立E与C0、d关系的数学模型,实现对E的定量控制,模拟细胞在体内生长的生物物理环境。结果表明：该数学模型模拟的相对误差不超过0．08,可实现对PVA力学性能的定量控制。此外,研究了基底硬度对L02细胞铺展及形态学特征的影响,细胞更倾向于在硬基底上铺展,在软的基底上,细胞的形态更趋近于圆形。     

BaMg（1-x）/3）ZrxNb2（1-x）/3）]O3微波介质陶瓷的红外光谱

利用传统固相陶瓷烧结工艺在1520℃下制备Ba[Mg（1-x）/3ZrxNb2（1-x）/3]O3（BMZN,x=0,0.10,0.15）微波介质陶瓷.通过远红外光谱（FIR）来分析研究B位Zr4＋取代对BMN陶瓷晶体结构和介电性能的影响.研究发现,随着Zr4＋取代的增加,红外光谱上在370 cm-1附近的振动模发生分裂而出现新的极化模式;410 cm-1附近的振动模消失;230,290和510 cm-1附近的振动模的频率向高波数偏移且强度明显降低.这些红外振动模的变化表明随着Ba Zr O3的增加,陶瓷的晶体结构发生转变,由六方晶系逐步转变为立方晶系.分析了陶瓷介电性能与红外模式的内在联系.     

聚氨酯改性混凝土材料探讨

已有研究表明与普通水泥砂浆相比,采用相同水灰比的聚氨酯水泥砂浆可以获得较好的耐久性。本文把聚氨酯作为混凝土改性材料,经初步研究发现,掺入聚氨酯的混凝土坍落度损失增大,向混凝土中加入聚羧酸减水剂解决了这一问题。本文通过试验以抗压强度为指标初步优化了聚氨酯改性混凝土的养护条件和加料顺序。此外,加入到混凝土中的匀泡剂由于对聚氨酯有极优异的乳化能力,有可能形成了极细的泡孔和狭窄的孔径分布以及极高的闭孔率,可以提高聚氨酯混凝土的耐久性。本文选择了不同厂家提供的甲、乙两种匀泡剂并进行强度试验,以抗压强度为指标选择强度较高一种的应用于聚氨酯改性混凝土。     

外源性干细胞因子对糖尿病胃轻瘫大鼠胃窦Cajal细胞的影响

目的探讨外源性干细胞因子（SCF）能否改善糖尿病胃轻瘫（DGP）大鼠胃窦Cajal细胞（ICC）的异常病变。方法sD大鼠随机分为实验组和对照组，实验组腹腔注射链脲佐菌素（STZ）50mg／kg并高糖高脂饲料不规律喂养构建DGP模型，对照组腹腔注射等量生理盐水并普通饲料规律喂养。成模后随机分为糖尿病组（DM组）、糖尿病＋外源性干细胞因子治疗组（DM＋SCF组）；DM＋SCF纽腹腔注射SCF0．4ug／（kg·d），共15天，对照组和DM纽每天腹腔注射等量的磷酸盐缓冲液（pH=7．4）。RT-PCR、Wester Dblot检测胃窦组织中SCF及c—kit的mRNA及蛋白表达；免疫组化、透射电镜观察胃窦组织中Cajal细胞的变化。结果DM组大鼠胃窦组织SCF及c—kit的mRNA及蛋白表达下降，Cajal细胞数量减少，细胞内线粒体肿胀、内质网扩张；予外源性SCF干预后，胃窦组织中SCF及C—kjf的mRNA及蛋白表达上调，caial细胞数量增多、超微结构明显改善。结论外源性SCF能在一定程度上改善或逆转糖尿病胃轻瘫大鼠胃窦Cajal细胞的异常病变：     

参附动员内皮祖细胞改善肝移植大鼠缺血再灌注损伤

目的 观察参附注射液对发生肝移植缺血再灌注损伤(IRI)的大鼠外周血中内源性内皮祖细胞(EPCs)的作用以及此作用对其肝脏功能的影响.方法 100只雌性SD大鼠随机分为3组:原位肝移植(0LT)+参附(SF)组,OLT对照组,假手术组.3组均于术后第1、4、7天取血液标本流式细胞术检测外周血内皮祖细胞数量及生化分析仪检测肝功能,观察胆汁分泌量,并取肝组织标本进行HE染色形态学观察肝脏损伤.结果 OLT+ SF组外周血中的EPCs在术后1天开始增加,第4天达到高峰并持续至第7天;并且在3个时间点上,OLT+ SF组的外周血EPCs数量较其它两组明显增加,具有统计学意义(p ＜0.01);OLT+ SF组在用药后IRI有所改善,较对照组有统计学差异(p＜0.05).结论 参附注射液能显著动员大鼠骨髓中的内源性EPCs进入外周血,修复损伤的肝血窦,改善微循环,进而改善肝移植术后的缺血再灌注损伤.     

低剂量超声预辐照对高强度聚焦超声消融兔肝VX2瘤的增效研究

目的探讨低剂量超声预辐照对高强度聚焦超声(High-intensity Focused Ultrasound,HIFU)消融兔肝VX2瘤的增效作用及其对残留肿瘤生长的影响.方法52只荷瘤免于接种后20天按随机数字表法分为低剂量超声预辐照组(A组)22只,单纯HIFU组(B组)20只,对照组(C组)10只.A组首先接受声...