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聚羧酸减水剂对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响

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建筑材料学报 2023年第1期26卷 1-6页

作者：张国防王聪王肇嘉王博黄天勇同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 同济大学材料科学与工程学院上海201804 上海市水务局城市管网智能评估与修复工程技术研究中心上海201900 北京建筑材料科学研究总院北京100041

研究了聚羧酸减水剂及其掺量变化对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响规律.结果表明:聚羧酸减水剂能显著降低饰面砂浆初次泛碱面积和二次泛碱面积,其掺量大于0.6%后,饰面砂浆基本无泛碱现象;掺加聚羧酸减水剂后,饰面砂浆总孔隙率降低,表面... 详细信息

研究了聚羧酸减水剂及其掺量变化对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响规律.结果表明:聚羧酸减水剂能显著降低饰面砂浆初次泛碱面积和二次泛碱面积,其掺量大于0.6%后,饰面砂浆基本无泛碱现象;掺加聚羧酸减水剂后,饰面砂浆总孔隙率降低,表面孔隙数量和内部孔隙率减小,毛细孔吸水量下降,连通孔隙减少,抑制了饰面砂浆的表面泛碱现象.

关键词：饰面砂浆聚羧酸减水剂泛碱性能孔结构毛细孔吸水量

钢渣在水泥基胶凝材料中重金属的长期浸出行为研究

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环境工程 2022年

作者：李沙王肇嘉王明威郑永超战佳宇水泥科学与新型建筑材料研究院中国建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点实验室北京建筑材料科学研究总院有限公司

采用连续水槽浸出试验方法研究了钢渣在胶砂中重金属的长期浸出规律，并通过浸出动力学模型拟合预测了30年重金属累积浸出量。结果表明：钢渣中含有As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属，制备成胶砂后Cr、Cu、Ni和Zn浸出量偏高。随着浸...

采用连续水槽浸出试验方法研究了钢渣在胶砂中重金属的长期浸出规律，并通过浸出动力学模型拟合预测了30年重金属累积浸出量。结果表明：钢渣中含有As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属，制备成胶砂后Cr、Cu、Ni和Zn浸出量偏高。随着浸出时间的增加，溶液中重金属离子累积浸出量先增快后减缓；胶砂预先养护龄期越长，重金属累积浸出量越低，对重金属Zn的固化作用越明显。水泥胶砂中Cr和Ni、Cu和Zn的浸出规律分别符合Elovich方程和双常数速率方程，掺钢渣胶砂中Cu的浸出规律满足双常数速率方程，而Cr、Ni和Zn的浸出规律满足二级动力学方程。通过动力学方程计算，预测掺钢渣胶砂与纯水泥胶砂中Cr、Cu、Ni和Zn的30年累积浸出量相比分别降低49.52%、24.02%、47.20%和89.79%。

关键词：

C-S-H纳米晶种及其对水泥水化硬化的促进作用综述

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材料导报 2023年第9期37卷 105-120页

作者：唐芮枫张佳乐王子明崔素萍王肇嘉兰明章北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点实验室北京100041

近些年来的研究发现,将一些纳米粒子加入到水泥中,可以为水化产物提供更多形核位点,降低水化产物的形核势垒,加快水泥的水化进程。这些纳米材料包括纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)、纳米TiO_(2)、碳纳米管、纳米水化硅酸钙(C-S-H)等。其中,... 详细信息

近些年来的研究发现,将一些纳米粒子加入到水泥中,可以为水化产物提供更多形核位点,降低水化产物的形核势垒,加快水泥的水化进程。这些纳米材料包括纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)、纳米TiO_(2)、碳纳米管、纳米水化硅酸钙(C-S-H)等。其中,人工合成的纳米C-S-H晶种与水泥水化产物C-S-H凝胶具有相似的化学组成,是C-S-H凝胶的良好的形核基质,在众多晶种材料中,对水泥水化的加速作用最为显著,成为近年来的研究热点。到目前为止,众多学者围绕C-S-H微/纳米材料的成核方式、制备方法及对水泥水化的促进机理进行了大量研究,发现采用共沉淀法在聚合物存在的条件下制备的纳米C-S-H晶种成核剂遵循非经典成核方式,其具有纳米级的晶粒尺寸和良好的分散稳定性。将纳米C-S-H晶种以一定掺量加入到水泥中,可以充当水泥水化产物C-S-H凝胶的额外成核位点,极大地降低了C-S-H凝胶的成核势垒,有效地促进了水泥水化速率和早期强度的发展,尤其可以显著提升水泥1 d龄期以内的强度。与常用的早强剂相比,这种纳米C-S-H晶种成核剂除具有掺量低、早强效果好、对水泥混凝土耐久性无不利影响的优点外,还可以在一定程度上弥补辅助性胶凝材料(SCMs)早期强度增长缓慢的问题。因此,纳米C-S-H晶种在低温施工、滑模施工、预制混凝土制品生产等对早期强度要求较高的工程中具有良好的应用前景,有潜力成为水泥混凝土的新型早强剂。本文尝试对众多研究成果进行总结分析,从纳米C-S-H晶种的成核方式、制备方法、与聚合物的作用机理以及对水泥水化过程的影响等方面进行综述,在明确现有的规律和成果的基础上,分析了目前存在的不足,得出尚待继续研究的问题,以期为未来纳米C-S-H晶种的科学研究、工程应用提供理论基础和发展方向。

关键词：纳米水化硅酸钙晶种成核方式水化早期强度

钙硅摩尔比对纳米水化硅酸钙晶种早强作用的影响及机理

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硅酸盐学报 2022年第6期50卷 1626-1633页

作者：唐芮枫崔素萍王子明王肇嘉张佳乐兰明章北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点实验室北京100041

纳米C-S-H晶种成核剂通过为水泥水化产物提供成核位点,能有效促进水泥水化进程,提高水泥基复合材料早期强度。研究表明,钙硅摩尔比的变化会影响纳米C-S-H晶种对水泥的早强作用,但具体影响规律尚存争议。本工作通过X射线荧光光谱分析、... 详细信息

纳米C-S-H晶种成核剂通过为水泥水化产物提供成核位点,能有效促进水泥水化进程,提高水泥基复合材料早期强度。研究表明,钙硅摩尔比的变化会影响纳米C-S-H晶种对水泥的早强作用,但具体影响规律尚存争议。本工作通过X射线荧光光谱分析、多重光散射分析、动态光散射分析、X射线衍射分析、透射电子显微镜、水泥水化放热及强度测试研究了钙硅摩尔比对纳米C-S-H晶种尺寸、形貌及其对水泥早强效果的影响,以阐明钙硅摩尔比对纳米C-S-H晶种早强作用的影响规律及作用机理。这对提高纳米C-S-H晶种成核效率,优化纳米C-S-H的制备工艺,推进纳米C-S-H晶种材料的工业化应用具有重要意义。结果表明:随着钙硅摩尔比在1.0~1.7的范围内的增大,纳米C-S-H悬浮液分散稳定性逐渐提高,纳米晶粒越不易团聚;同时,随着钙硅摩尔比的增大,纳米C-S-H逐渐由球状变为锡箔状,颗粒间的堆叠逐渐减小,层厚变薄。纳米C-S-H能显著促进水泥水化放热速率和早期强度的发展,尤其是1 d龄期之内的强度。钙硅摩尔比越高,纳米C-S-H对水泥水化放热速率加快的幅度越大,早期抗压强度提升的幅度越高。

关键词：纳米水化硅酸钙钙硅摩尔比水化早期强度晶粒尺寸形貌

钢渣中重金属在水泥基胶凝材料的长期浸出行为

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环境工程 2023年第3期41卷 136-142页

作者：李沙王肇嘉王明威郑永超战佳宇北京建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点实验室北京100041 中国建筑材料科学研究总院有限公司水泥科学与新型建筑材料研究院北京100024

采用连续水槽浸出试验研究了钢渣在胶砂中重金属的长期浸出规律,并通过浸出动力学模型拟合预测了胶砂30 a重金属累积浸出量。结果表明:钢渣中含有As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属,制备成胶砂后Cr、Cu、Ni和Zn浸出量偏高。随着浸出... 详细信息

采用连续水槽浸出试验研究了钢渣在胶砂中重金属的长期浸出规律,并通过浸出动力学模型拟合预测了胶砂30 a重金属累积浸出量。结果表明:钢渣中含有As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属,制备成胶砂后Cr、Cu、Ni和Zn浸出量偏高。随着浸出时间的增加,溶液中重金属离子累积浸出量先快速增加后减缓;胶砂预先养护龄期越长,重金属累积浸出量越低,对重金属Zn的固化作用越明显。水泥胶砂中Cr和Ni、Cu和Zn的浸出规律分别符合Elovich方程和双常数速率方程,掺钢渣胶砂中Cu的浸出规律满足双常数速率方程,而Cr、Ni和Zn的浸出规律满足二级动力学方程。通过动力学方程计算,预测掺钢渣胶砂与纯水泥胶砂中Cr、Cu、Ni和Zn的30 a累积浸出量相比分别降低了49.52%、24.02%、47.20%和89.79%。

关键词：钢渣水泥基胶凝材料重金属长期浸出

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纤维对早强快硬修补砂浆性能的影响研究

混凝土 2023年第6期 150-154页

作者：黄天勇王肇嘉王吉祥张莹常宇固废资源化利用与节能建材国家重点实验室北京100041 北京市预拌砂浆工程技术研究中心北京100041 北京建筑大学北京102616

选择硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-半水石膏三元胶凝体系为基体,分别掺加两种聚乙烯醇(PVA)纤维和一种聚甲醛(POM)纤维制备早强快硬修补砂浆,研究纤维种类及掺量对早强快硬修补材料力学性能、水化产物及微观性能的影响。结果表明:纤维掺量... 详细信息

选择硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-半水石膏三元胶凝体系为基体,分别掺加两种聚乙烯醇(PVA)纤维和一种聚甲醛(POM)纤维制备早强快硬修补砂浆,研究纤维种类及掺量对早强快硬修补材料力学性能、水化产物及微观性能的影响。结果表明:纤维掺量固定为24 g/kg时,掺加日本PVA纤维的修补砂浆抗折、抗压及界面弯拉强度分别提高了80.5%、24.2%、37.0%。掺加POM纤维的修补砂浆达到极限抗拉强度后仍会发生较大的变形,修补砂浆的拉力值和变形值均会随着POM纤维掺量的增加而增大。掺加日本PVA纤维和POM纤维的修补砂浆,拉断后的纤维周边不附着浆体,导致在抗拉性能测试时,出现了明显的拉伸应变硬化现象。三元胶凝材料体系水化生成的钙矾石以细短晶体呈辐射状,均匀密集且纵横交错的织成网状结构,而水化硅酸钙凝胶填充在骨架之间使微结构更加致密,使得早强快硬修补砂浆具有较高的强度与体积稳定性。

关键词：纤维三元胶凝体系修补砂浆力学性能微观形貌

基于再生骨料方位的模型再生混凝土损伤演化分析

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第10期48卷 1417-1424页

作者：刘琼肖建庄郅晓王肇嘉同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程结构服役性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 中国建材集团有限公司北京100036 北京金隅集团股份有限公司北京100031

制作了正方形模型骨料以及不同放置方位情况下模型再生混凝土,试验研究其受压破坏过程中裂缝发生、发展规律,并利用数字图像相关技术和有限元模拟相结合的方法分析应变分布与发展情况,总结归纳再生骨料方位对再生混凝土损伤演化规律的... 详细信息

制作了正方形模型骨料以及不同放置方位情况下模型再生混凝土,试验研究其受压破坏过程中裂缝发生、发展规律,并利用数字图像相关技术和有限元模拟相结合的方法分析应变分布与发展情况,总结归纳再生骨料方位对再生混凝土损伤演化规律的影响。研究结果显示,骨料水平方向放置时应变集中现象首先出现在骨料两侧的界面区;当骨料放置为22.5°时,试件强度和割线模量均高于其他两种情况,应变集中首先在骨料上下两顶点处孕育并向骨料两侧界面区发展成裂缝;当骨料放置为45°时,骨料上下两顶点处应变集中程度最高。在荷载达到80%峰值荷载之前,模型再生混凝土的应变集中程度相对模型普通混凝土要小,对于3种骨料放置方位,分别小15%、32%和39%,这是因为老砂浆的弹性模量介于天然骨料和新砂浆之间,所以削弱了应变集中程度。根据再生骨料放置方位对其损伤演化规律影响的研究,证明可采用去除骨料尖端和减少针片状骨料含量的方法对再生骨料进行优化改性。

关键词：模型再生混凝土模型普通混凝土模型骨料力学性能损伤演化

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2021年中国预拌砂浆行业发展报告

混凝土世界 2022年第10期 9-37页

作者：王肇嘉郭晞王培铭黄天勇不详中国建筑材料联合会预拌砂浆分会北京市建设工程物资协会建筑砂浆专业委员会

2021年是“十四五”规划的开局之年,也是我国预拌砂浆行业发展的新起点,为促进预拌砂浆产业的健康、绿色、快速发展,为企业全面了解行业发展状况,中国建筑材料联合会预拌砂浆分会组织编制了《2021年中国预拌砂浆行业发展报告》,且已由... 详细信息

2021年是“十四五”规划的开局之年,也是我国预拌砂浆行业发展的新起点,为促进预拌砂浆产业的健康、绿色、快速发展,为企业全面了解行业发展状况,中国建筑材料联合会预拌砂浆分会组织编制了《2021年中国预拌砂浆行业发展报告》,且已由中国建材工业出版社正式出版。本文摘自该书中第三部分—预拌砂浆用原材料的发展现状与趋势及第四部分—预拌砂浆产品发展现状与趋势内容,以飨读者。

关键词：预拌砂浆建材工业分会组织发展现状与趋势行业发展状况新起点原材料绿色

大模内置外保温系统有网体系及其专用抗裂砂浆研究

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中国建材 2007年第6期 87-89页

作者：王肇嘉吴金明北京建筑材料科学研究总院

介绍了现浇混凝土模板内置保温板外保温系统有网体系做法,针对其技术及成本要求,研制了一种专用抗裂砂浆,并分析了集料的集配、外加剂掺加量对砂浆抗裂性能的影响。

关键词：外保温系统抗裂砂浆网体内置混凝土模板抗裂性能保温板掺加量