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新拌纳米偏高岭土水泥浆流变性

东南大学学报（自然科学版） 2021年第3期51卷 480-488页

作者：李秋超范颖芳陈昊大连海事大学土木工程系大连116026

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,... 详细信息

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Krieger-Dougherty模型预测了NMK水泥浆黏度;并建立了流动参数与流变参数之间的关系.结果表明:随NMK掺量增加,表观黏度、屈服应力和塑性黏度增大,流动度降低;水胶质量比0.50,掺质量分数15%NMK水泥浆的屈服应力、塑性黏度较普通水泥浆分别增大约6倍和9倍,流动度降低约50%.NMK导致水泥浆内部絮凝结构增加,触变性增大.修正Krieger-Dougherty模型所预测低掺量(质量分数<3%)NMK水泥浆黏度与试验值吻合良好;流动度与黏度、屈服应力、塑性黏度间均存在幂函数关系.

关键词：纳米偏高岭土水泥浆流变性黏度预测触变性

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基于电化学阻抗谱的偏高岭土水泥性能研究

建筑材料学报 2020年第4期23卷 755-762页

作者：李闯范颖芳李秋超大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

利用电化学阻抗谱、压汞法和抗压强度试验研究了偏高岭土(MK)水泥净浆从早期水化到养护28d的性能发展规律,分析了MK水泥净浆的电化学参数随养护龄期的变化规律,提出了1种同时考虑弥散效应和水泥净浆/电极界面扩散过程的等效电路模型,分... 详细信息

利用电化学阻抗谱、压汞法和抗压强度试验研究了偏高岭土(MK)水泥净浆从早期水化到养护28d的性能发展规律,分析了MK水泥净浆的电化学参数随养护龄期的变化规律,提出了1种同时考虑弥散效应和水泥净浆/电极界面扩散过程的等效电路模型,分析了电化学参数与抗压强度、孔结构参数的关系.结果表明:MK能够促进水泥净浆的水化进程;利用等效电路模型得到的MK水泥净浆电荷转移电阻Rct1能够很好地反映MK水泥净浆的抗压性能;MK水泥净浆的孔隙率与电荷转移电阻Rct1、高频区阻抗模数|Z|1呈负相关关系.

关键词：偏高岭土水泥净浆电化学阻抗谱等效电路孔隙抗压强度

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偏高岭土对水泥砂浆中钢筋钝化的影响

复合材料学报 2020年第11期37卷 2917-2927页

作者：李闯范颖芳李秋超大连海事大学交通运输工程学院大连116026

利用电化学阻抗谱、循环动电位极化、阴极极化、热重和XRD等方法,研究了偏高岭土(MK)掺量(占MK/水泥总质量的20wt%、30wt%、40wt%)对钢筋-MK/水泥砂浆中钢筋钝化膜形成及其耐蚀性能的影响。结果表明:在一般环境中,钢筋在不同MK掺量的钢... 详细信息

利用电化学阻抗谱、循环动电位极化、阴极极化、热重和XRD等方法,研究了偏高岭土(MK)掺量(占MK/水泥总质量的20wt%、30wt%、40wt%)对钢筋-MK/水泥砂浆中钢筋钝化膜形成及其耐蚀性能的影响。结果表明:在一般环境中,钢筋在不同MK掺量的钢筋-MK/水泥砂浆中均可以形成稳定的钝化膜;在质量分数为3.5wt%的NaCl溶液环境中,MK掺量过多会使钢筋-MK/水泥砂浆中钢筋的钝化膜稳定性降低,耐蚀性能下降。从钢筋钝化膜稳定角度考虑,在氯盐环境中,水泥基材料中MK掺量应予以限制。

关键词：偏高岭土水泥砂浆钢筋钝化电化学阻抗谱极化曲线

纳米偏高岭土对水泥砂浆断裂性能影响的试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2020年第4期50卷 637-644页

作者：范颖芳张均良李秋超大连海事大学土木工程系大连116026

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(质量分数为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掺量纳米偏高岭土水泥... 详细信息

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(质量分数为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掺量纳米偏高岭土水泥砂浆抗折、抗压强度试验,得到了不同掺量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掺量增加而逐渐增加,当质量分数为5%时断裂能为普通水泥砂浆的3.34倍;随着纳米偏高岭土掺量的进一步增加,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.

关键词：纳米偏高岭土水泥砂浆切口梁断裂强度

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锈蚀钢绞线与混凝土的黏结性能

建筑材料学报 2021年第6期24卷 1208-1215页

作者：刘云雁范颖芳李秋超大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

基于湿盐砂环境下锈蚀钢绞线混凝土试件中心拔出试验,分析了钢绞线锈蚀率、黏结长度、箍筋及碳纤维增强聚合物(CFRP)条带加固对锈蚀钢绞线混凝土黏结-滑移曲线、黏结强度及失稳模式等黏结性能的影响.结果表明:CFRP条带及箍筋减少了混凝... 详细信息

基于湿盐砂环境下锈蚀钢绞线混凝土试件中心拔出试验,分析了钢绞线锈蚀率、黏结长度、箍筋及碳纤维增强聚合物(CFRP)条带加固对锈蚀钢绞线混凝土黏结-滑移曲线、黏结强度及失稳模式等黏结性能的影响.结果表明:CFRP条带及箍筋减少了混凝土劈裂破坏的发生;随着钢绞线锈蚀率的增大,黏结-滑移曲线由微上升滑移、微下降、强化及平稳下降四阶段转变为微上升滑移及快速下降两阶段;以锈蚀率1.50%为界,混凝土初始黏结强度及黏结强度随锈蚀率增大呈先增大后降低趋势,随黏结长度增大,初始黏结强度分布范围及最大黏结强度明显下降;建立了锈蚀钢绞线混凝土的归一化黏结强度计算式,计算值与试验值较吻合.

关键词：湿盐砂环境钢绞线混凝土拉拔试验黏结性能黏结强度

环境温度和水化时间对纳米偏高岭土水泥浆流变性的影响

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应用基础与工程科学学报 2023年第2期31卷 509-521页

作者：李秋超范颖芳李学良大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

为研究环境温度和水化时间对纳米偏高岭土(NMK)水泥浆流变性的影响,利用流变性方法测量不同环境温度(8~45℃)和水化时间(10~90min)条件下NMK水泥浆流变性的变化规律.同时采用X-射线衍射仪和激光粒度仪分析新拌NMK水泥浆水化特性及絮凝结... 详细信息

为研究环境温度和水化时间对纳米偏高岭土(NMK)水泥浆流变性的影响,利用流变性方法测量不同环境温度(8~45℃)和水化时间(10~90min)条件下NMK水泥浆流变性的变化规律.同时采用X-射线衍射仪和激光粒度仪分析新拌NMK水泥浆水化特性及絮凝结构.考虑环境温度、水化时间、NMK掺量和水胶比的影响,基于BP神经网络建立了流变参数预测模型.结果表明:水泥与水接触90min内水泥水化缓慢,NMK颗粒特性和絮凝结构是影响新拌水泥浆流变性的主要因素.NMK水泥浆流变特征符合修正Bingham模型,浆体呈现剪切稀化行为;随环境温度(8~45℃)升高,NMK水泥浆表观黏度降低,触变性先增大后减小,且水泥浆触变性在27℃左右达到最大值;环境温度对屈服应力和塑性黏度无显著影响.掺1%~10%NMK水泥浆表观黏度、屈服应力和塑性黏度随水化时间(10~90min)的变化幅度较普通水泥浆小.考虑环境温度、水化时间、NMK掺量等多因素影响的BP神经网络模型所预测流变参数与试验值吻合较好.

关键词：环境温度水化时间纳米偏高岭土水泥浆流变特性触变特性表观黏度

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基于EIS的NMK水泥浆早期水化特性分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第6期54卷 1447-1455页

作者：范颖芳赵宇龙李秋超大连海事大学交通运输工程学院大连116026

为了研究纳米偏高岭土(NMK)对水泥浆早期水化性能的影响,考虑5种NMK掺量(0、1%、3%、5%、7%),利用电化学阻抗谱试验研究NMK水泥浆水化早期(48 h内)水化进程,对比分析5种NMK水泥浆早期水化过程中电化学参数的演变规律.基于阻容串联电路,... 详细信息

为了研究纳米偏高岭土(NMK)对水泥浆早期水化性能的影响,考虑5种NMK掺量(0、1%、3%、5%、7%),利用电化学阻抗谱试验研究NMK水泥浆水化早期(48 h内)水化进程,对比分析5种NMK水泥浆早期水化过程中电化学参数的演变规律.基于阻容串联电路,考虑弥散效应和电极/浆体界面双层电容,建立NMK水泥浆水化早期等效电路模型R_(1)(Q_(1)R_(2))Q_(2),基于介电常数描述NMK水泥早期水化进程.结果表明:NMK延迟水泥浆阻抗谱负电容消失时间,增强了铝酸钙相反应,促进水泥早期水化;所建立的NMK水泥浆水化早期等效电路模型计算结果与试验结果吻合较好;利用等效电路模型得到的NMK水泥浆孔溶电阻与标准稠度用水量呈线性关系,与流动度呈指数关系;利用介电常数曲线能够很好地描述NMK水泥浆早期水化过程.

关键词：纳米偏高岭土水泥浆早期水化电化学阻抗谱介电常数

纳米偏高岭土水泥浆颗粒水膜厚度与流变参数相关性

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第2期52卷 273-281页

作者：李秋超范颖芳李学良大连海事大学土木工程系大连116026

考虑纳米偏高岭土(NMK)质量分数(0、1%、3%、5%、10%)、减水剂(SP)、水胶质量比(0.40、0.45、0.50)等影响因素,研究了新拌NMK水泥浆颗粒水膜厚度与流变参数的关系.基于标准稠度用水量法和最大颗粒浓度法获得颗粒堆积密度;利用颗粒堆积... 详细信息

考虑纳米偏高岭土(NMK)质量分数(0、1%、3%、5%、10%)、减水剂(SP)、水胶质量比(0.40、0.45、0.50)等影响因素,研究了新拌NMK水泥浆颗粒水膜厚度与流变参数的关系.基于标准稠度用水量法和最大颗粒浓度法获得颗粒堆积密度;利用颗粒堆积密度和颗粒比表面积得到水泥浆颗粒水膜厚度;NMK水泥浆流变参数由流变仪测得;并通过泌水性试验测定NMK水泥浆泌水率.研究结果表明:NMK导致水泥浆颗粒堆积密度、水膜厚度减小;水泥浆颗粒水膜厚度随水胶比的增加而增大;减水剂导致NMK水泥浆颗粒堆积密度和水膜厚度增大;NMK使水泥浆泌水率显著降低.基于试验结果,提出一种利用水膜厚度预测水泥浆流变参数(流动度、屈服应力、触变性等)的数学模型,并利用国内外相关试验资料验证了模型的有效性,从而为NMK水泥浆流变参数预测提供了科学的理论依据和参考.

关键词：水膜厚度流变参数纳米偏高岭土水泥浆数学模型相关性

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氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验

复合材料学报 2020年第3期37卷 707-715页

作者：刘云雁范颖芳喻建李秋超大连海事大学交通运输工程学院大连116026

为探讨氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁的抗弯性能,制作了5根先张预应力混凝土梁,采用电化学法分别对其进行了0 d、7 d、14 d、28 d及42 d的快速腐蚀,随后进行了四点弯曲试验。研究了不同锈蚀程度对预应力混凝土梁自振频率、钢绞线滑移、... 详细信息

为探讨氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁的抗弯性能,制作了5根先张预应力混凝土梁,采用电化学法分别对其进行了0 d、7 d、14 d、28 d及42 d的快速腐蚀,随后进行了四点弯曲试验。研究了不同锈蚀程度对预应力混凝土梁自振频率、钢绞线滑移、结构变形、弯曲开裂、破坏模式及极限承载力等性能的影响。结果表明:氯盐环境下锈蚀对预应力混凝土梁高阶频率影响较小,导致一阶频率逐渐增大,28 d后锈蚀裂缝较大且局部混凝土脱落,一阶频率迅速减小;轻微腐蚀对预应力混凝土梁的抗弯性能影响较小,腐蚀程度增大,抗弯性能明显降低,腐蚀42 d后,极限挠度减小了18.7%,抗弯承载力减小了17.3%,延性降低了19%;锈蚀钢绞线与混凝土间滑移速率增大,极限滑移值由5μm增加至11.4μm;钢筋锈蚀对弯曲裂缝高度发展的影响不大,但促进了裂缝宽度的扩展,结构屈服后,底部裂缝开裂速率由0.0062 mm/kN增加至0.0252 mm/kN。在试验研究基础上,采用有限元软件ANSYS对各锈蚀梁的受载全过程进行了有限元模拟计算,极限荷载和钢绞线滑移量的模拟值与实测值误差分别小于5%和10%,吻合较好。

关键词：预应力混凝土梁锈蚀抗弯性能自振频率钢绞线滑移