检索结果-南通市图书馆

高延性地质聚合物复合材料性能及微结构研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2023年第10期37卷 226-236页

作者：吕邦成郭丽萍丁聪吴建东曹园章陈波东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 江苏省先进土木工程材料协同创新中心南京211189 南京水利科学研究院水文资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

基于桥联法则理论、经微观力学设计而成的高延性水泥基复合材料(HDCC)以其拉伸荷载下具有的多缝开裂和应变硬化性能而优于普通混凝土,然则其发展仍受制于高制备成本及碳排放。近10年来,绿色经济性地质聚合物/碱激发材料与纤维复合增韧... 详细信息

基于桥联法则理论、经微观力学设计而成的高延性水泥基复合材料(HDCC)以其拉伸荷载下具有的多缝开裂和应变硬化性能而优于普通混凝土,然则其发展仍受制于高制备成本及碳排放。近10年来,绿色经济性地质聚合物/碱激发材料与纤维复合增韧的高延性复合材料(HDGC)得到研究与发展。本文在概述地质聚合物/碱激发材料反应机理及HDCC材料设计理论的基础上,主要综述了HDGC基本性能与微结构的已有最新研究进展。研究表明,制备HDGC具有可行性且制备的HDGC表现出高延性复合材料所具备的力学响应特点,包括压缩、拉伸应变硬化、界面微观力学、弯曲、抗冲击性能等。然而,受材料组成复杂等因素影响,HDGC力学和微结构依赖于地质聚合物/碱激发材料基体化学性质的改变。HDGC同时具有更小的裂缝宽度而利于材料自修复、较大收缩值以及潜在的良好耐久性。此外,基于有限研究,对比了HDGC与HDCC的相似与差异,以期更好地了解地质聚合物/碱激发材料被用作HDCC替代品时应注意的条件。最后进一步对HDGC存在的问题和研究方向做出了总结与展望。

关键词：高延性地质聚合物碱激发应变硬化微结构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超高性能混凝土早期600℃抗爆裂性能研究

材料导报 2022年第3期36卷 140-145页

作者：吴建东郭丽萍曹园章费香鹏东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 江苏省先进土木工程材料协同创新中心南京211189

超高性能混凝土(UHPC)是一种先进的水泥基材料,具有超高强度、韧性和耐久性,已被广泛应用于工程结构中。然而,在高温条件下,UHPC致密的微观结构和极低的渗透性,使其极易发生爆裂剥落现象,进而影响构件的使用寿命。本工作采用钢纤维(ST)... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)是一种先进的水泥基材料,具有超高强度、韧性和耐久性,已被广泛应用于工程结构中。然而,在高温条件下,UHPC致密的微观结构和极低的渗透性,使其极易发生爆裂剥落现象,进而影响构件的使用寿命。本工作采用钢纤维(ST)和聚丙烯(PP)纤维混杂的方式研究了UHPC早期力学性能和抗渗性能,并利用X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞(MIP)等测试方法研究了UHPC的早期抗高温爆裂剥落的机理。结果表明,掺加体积分数为0.4%的聚丙烯纤维可以有效抑制UHPC在早期的高温(600℃)爆裂行为;高温加热后,蒸汽养护下的UHPC力学性能比标准养护下的表现更加优异,且相比于高温前,蒸汽养护下的抗压强度和弯曲强度损失量分别为15.1%和30.9%,而标准养护下的抗压强度和弯曲强度损失量分别为18.5%和26.9%;高温后的抗渗性能满足P5等级;蒸汽养护促进了UHPC早期内部水泥水化和矿物掺合料的火山灰反应,生成更多的水化产物,且消耗了更多的游离水;高温加热后的UHPC内部结构中,通过PP纤维熔化留下的孔道和基体中水化产物的收缩、分解引起的孔隙粗化可对水蒸汽进行泄压,从而避免UHPC在早期进行高温后发生爆裂的情况。

关键词：超高性能混凝土养护方式高温处理微观结构机理分析

超高性能水泥基材料复合盐侵蚀研究:合成Friedel盐和钙矾石在硫酸盐和氯盐溶液中的稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2017年第23期31卷 132-137页

作者：郭丽萍张健曹园章臧文洁东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 先进土木工程材料协同创新中心南京211189

化学合成了氯离子在水泥基材料中的主要侵蚀产物Friedel盐(3CaO·Al_2O_3·CaCl_2·10H_2O)以及硫酸根离子在水泥基材料中的主要侵蚀产物钙矾石(3CaO·Al_2O_3·3CaSO_4·32H_2O),采用XRD和综合热分析(TG-DSC)研究了二者的稳定性与转变... 详细信息

化学合成了氯离子在水泥基材料中的主要侵蚀产物Friedel盐(3CaO·Al_2O_3·CaCl_2·10H_2O)以及硫酸根离子在水泥基材料中的主要侵蚀产物钙矾石(3CaO·Al_2O_3·3CaSO_4·32H_2O),采用XRD和综合热分析(TG-DSC)研究了二者的稳定性与转变机理,通过浸泡实验探究不同侵蚀性离子之间相互作用对水泥基材料的影响。结果表明:硫酸盐对Friedel盐稳定性影响显著,硫酸根离子置换Friedel盐中的氯离子,并最终生成钙矾石;氯盐对钙矾石的稳定性也有影响,氯盐同样可以使钙矾石分解。两种腐蚀产物之间存在平衡,并且在一定条件下可以相互转化。实验证实氯盐与硫酸盐复合溶液对水泥混凝土侵蚀过程中存在复杂的离子交互作用。

关键词： Friedel盐钙矾石复合盐转化交互作用硫酸盐氯盐

盐酸溶液环境下RM-CMK地聚合物的强度机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

非金属矿 2023年第2期46卷 9-12页

作者：刘剑平谢国帅曹园章陈炜旻白晓红中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 太原理工大学土木工程学院山西太原030024 山西省岩土与地下工程重点实验室山西太原030024

通过测试盐酸溶液环境下赤泥-煤系偏高岭土(RM-CMK)地聚合物不同侵蚀龄期的抗压强度,考察了侵蚀龄期对RM-CMK地聚合物抗压强度的影响。采用X射线衍射(XRD)技术、傅里叶红外光谱(FTIR)技术和扫描电镜(SEM)图像方法,研究了盐酸溶液环境中... 详细信息

通过测试盐酸溶液环境下赤泥-煤系偏高岭土(RM-CMK)地聚合物不同侵蚀龄期的抗压强度,考察了侵蚀龄期对RM-CMK地聚合物抗压强度的影响。采用X射线衍射(XRD)技术、傅里叶红外光谱(FTIR)技术和扫描电镜(SEM)图像方法,研究了盐酸溶液环境中不同侵蚀龄期RM-CMK地聚合物的物相组成、化学结构和微观形貌。从微观角度解释了盐酸溶液环境中RM-CMK地聚合物抗压强度变化的原因,并揭示了其耐盐酸腐蚀作用机理。结果表明,RM-CMK地聚合物具有良好的耐盐酸腐蚀性能,经过112 d盐酸溶液侵蚀后,抗压强度仍能达到26.3 MPa;盐酸性溶液环境中RM-CMK地聚合物的化学结构会出现“脱铝脱硅作用”,表面变得凹凸不平并出现裂缝和孔洞,但地聚合物凝胶仍然清晰可见。本研究可为RM-CMK地聚合物的工程应用提供理论依据。

关键词：地聚合物盐酸溶液物相分析化学结构微观形貌

NaCl和Na2SO4对水泥水化机理的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

东南大学学报（自然科学版） 2019年第4期49卷 712-719页

作者：曹园章郭丽萍薛晓丽东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 东南大学先进土木工程材料协同创新中心南京211189

为了深入研究氯盐、硫酸盐对水泥基材料的水化机理的影响,将NaCl和Na2SO4掺入水泥中,运用TAMair微量热仪、X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)探究水泥的水化动力学以及水化产物的转变.结果表明:从水化放热速率和累计... 详细信息

为了深入研究氯盐、硫酸盐对水泥基材料的水化机理的影响,将NaCl和Na2SO4掺入水泥中,运用TAMair微量热仪、X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)探究水泥的水化动力学以及水化产物的转变.结果表明:从水化放热速率和累计放热量上分析,NaCl和Na2SO4都可以加速水泥水化,相同质量的NaCl加速水化效果高于Na2SO4.在水化过程中SO4^2-离子浓度快速下降,然而Cl-离子浓度在水化10h之后才出现下降的趋势.当SO4^2-和Cl-同时存在时,SO4^2-先于Cl-与铝酸三钙(C3A)反应,NaCl能够促进石膏溶解并且加速钙矾石生成;从XRD图谱可以发现,在掺入NaCl的水泥浆体内,水化早期不会产生Friedel盐,只有随着钙矾石转变成单硫型钙矾石(SO4-AFm),Cl-开始反应生成Friedel盐.根据动力学微分曲线评价了NaCl和Na2SO4对水化机理的影响,在水化过程中NaCl促进了结晶成核与晶体生长(NG),对相边界反应(I)过程有一定的削弱作用,而对扩散过程(D阶段)影响很小.

关键词：水化动力学氯盐硫酸盐水化产物

氯盐和硫酸盐交互作用下水泥基材料的破坏机理综述

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2018年第23期32卷 4142-4149页

作者：曹园章郭丽萍臧文洁张健薛晓丽东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 先进土木工程材料协同创新中心南京211189

西部盐湖和海洋环境中存在大量的氯盐和硫酸盐,当水泥基材料处于氯盐-硫酸盐环境中,其破坏规律以及破坏机理与单一侵蚀因素作用明显不同,因此有必要探究两种盐在侵蚀过程中所呈现的交互作用。已有文献对氯盐和硫酸盐侵蚀下水泥基材料破... 详细信息

西部盐湖和海洋环境中存在大量的氯盐和硫酸盐,当水泥基材料处于氯盐-硫酸盐环境中,其破坏规律以及破坏机理与单一侵蚀因素作用明显不同,因此有必要探究两种盐在侵蚀过程中所呈现的交互作用。已有文献对氯盐和硫酸盐侵蚀下水泥基材料破坏规律的研究可以分为两部分:硫酸盐存在下氯盐对水泥基的侵蚀、氯盐存在下硫酸盐对水泥基的侵蚀。硫酸盐可以明显降低水化产物的氯离子结合量,因为硫酸根不仅能够分解Friedel盐,而且能先与C3A或AFm反应,抑制Friedel盐的产生。但是,氯离子扩散速率高,可以先于硫酸根离子进入水泥基材料内部与水泥水化产物反应,延缓钙矾石的产生,抑制硫酸盐的侵蚀。两种离子在向材料内部侵蚀过程中相互影响,相互牵制。最后,根据目前的研究,提出几个有意义的思考方向。

关键词：氯盐硫酸盐复合盐溶液交互作用水泥基材料

水泥基胶凝材料氧化物含量与氯离子结合量的定量关系

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2021年第2期35卷 2039-2045页

作者：郭丽萍薛晓丽曹园章费香鹏丁聪东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室江苏省先进土木工程材料协同创新中心南京211189

为揭示氯盐溶液及存在硫酸盐复合盐溶液中氯离子对水泥基材料的侵蚀特性,合理选用氯盐环境下水泥基材料组分,减小海洋环境和盐湖卤水对混凝土造成的氯离子侵蚀问题,本工作通过添加矿物掺合料(矿渣和粉煤灰)改变主要氧化物含量,研究水泥... 详细信息

为揭示氯盐溶液及存在硫酸盐复合盐溶液中氯离子对水泥基材料的侵蚀特性,合理选用氯盐环境下水泥基材料组分,减小海洋环境和盐湖卤水对混凝土造成的氯离子侵蚀问题,本工作通过添加矿物掺合料(矿渣和粉煤灰)改变主要氧化物含量,研究水泥基材料氧化物含量与氯离子结合量的关系。采用等温吸附法测试样品的氯离子结合量,采用X射线衍射仪(XRD)和同步热分析仪(TG-DSC)表征侵蚀产物。实验结果表明,在氯盐溶液侵蚀下,水泥基材料的氯离子结合量与其Al 2O 3、SiO 2含量成正比,与CaO含量成反比。在硫酸盐存在的复合盐溶液侵蚀下,硫酸盐浓度较低(3.5%NaCl+0.5%Na 2SO 4)时,氯离子结合量略有下降,测试结果表明Friedel盐的生成量不会因硫酸根离子的引入而降低,此时两种离子没有明显的竞争关系;当硫酸盐浓度提高到5%Na 2SO 4时,氯离子结合量下降显著,实验结果表明Friedel盐的生成量降低,两种离子间竞争关系显著,但不影响氧化物含量与氯离子结合量之间的相关性。

关键词：氧化物含量氯离子硫酸根离子水泥基材料

氯离子与硫酸根离子在水化硅酸钙表面竞争吸附的分子动力学研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2021年第8期35卷 34-41页

作者：郭丽萍费香鹏曹园章薛晓丽丁聪东南大学材料科学与工程学院南京211189 江苏省土木工程材料重点实验室江苏省先进土木工程材料协同创新中心南京211189

水化硅酸钙凝胶(C-S-H)是水泥基材料中主要起粘结作用的胶体,也是发生氯离子和硫酸根离子物理吸附的主要原因。由于实验方法无法直观表现C-S-H物理吸附的过程以及吸附量随时间的变化规律,本研究采用分子动力学模型模拟C-S-H物理吸附氯... 详细信息

水化硅酸钙凝胶(C-S-H)是水泥基材料中主要起粘结作用的胶体,也是发生氯离子和硫酸根离子物理吸附的主要原因。由于实验方法无法直观表现C-S-H物理吸附的过程以及吸附量随时间的变化规律,本研究采用分子动力学模型模拟C-S-H物理吸附氯离子及硫酸根离子的过程,探究吸附过程中氯离子和硫酸根离子之间的交互作用关系。模拟利用配位数并结合等温吸附法计算了3.5%NaCl溶液及3.5%NaCl+3.5%Na2SO4复合溶液中Cl^(-)和SO_(4)^(2-)的吸附量。研究发现:物理吸附作用包括离子间的近程库伦(Coulomb)作用以及长程范德华(VDW)作用,SO_(4)^(2-)抑制了C-S-H对Cl^(-)的吸附,减弱了C-S-H对Cl^(-)的长程VDW作用,但并没有减少位点对Cl^(-)的吸附量,只是延缓了吸附发生的时间;SiOCa+是Cl^(-)及SO_(4)^(2-)的主要吸附位点,SiOH可以吸附少量Cl^(-),但对SO_(4)^(2-)无明显吸附作用,且SiOCa+与SiOH位点存在竞争关系。两种溶液中C-S-H凝胶对Cl^(-)的吸附量相差不大,约为0.06 mmol/g,对SO_(4)^(2-)的吸附量约为0.02 mmol/g。由分子动力学计算得出的C-S-H的离子吸附量,与通过测试实验合成的C-S-H及水泥浆体中的C-S-H的离子吸附量相符,由此可以证明分子动力学模拟可准确、可靠地表征侵蚀离子在水泥基材料内的复杂交互作用。

关键词： C-S-H吸附动力学模型氯离子硫酸根离子物理吸附

内掺氯离子与硫酸根离子在水泥净浆中的交互作用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2019年第8期33卷 1317-1321页

作者：臧文洁郭丽萍曹园章张健薛晓丽东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 东南大学先进土木工程材料协同创新中心南京211189

模拟南海海水中阴离子浓度,采用氯离子、氯离子与硫酸根离子复合盐溶液分别作为拌合水制备水泥净浆,通过XRD定量分析、SEM及离子滴定等测试方法对不同标养龄期的水泥净浆进行微观分析,研究内掺氯离子和硫酸根离子在水泥净浆中的交互作... 详细信息

模拟南海海水中阴离子浓度,采用氯离子、氯离子与硫酸根离子复合盐溶液分别作为拌合水制备水泥净浆,通过XRD定量分析、SEM及离子滴定等测试方法对不同标养龄期的水泥净浆进行微观分析,研究内掺氯离子和硫酸根离子在水泥净浆中的交互作用。结果表明,在内掺氯离子条件下,含氯离子的盐溶液作为拌合水拌合水泥净浆迅速生成Friedel盐(FS);氯离子的存在有抑制钙矾石(Ettringite,AFt)生成的作用;当氯离子浓度为3. 5%(质量分数)、硫酸根离子浓度为0. 5%(质量分数)时,硫酸根离子的引入促进了AFt向FS转化,提高化学结合氯离子的量;水化早期化学结合即氯离子参与反应形成FS占主导,硫酸根离子起到辅助作用;水化后期物理吸附即C-S-H凝胶对离子的吸附作用增强,对化学结合氯离子有一定的抑制作用。

关键词：内掺氯离子交互作用化学结合物理吸附水泥净浆