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硝酸银显色法检测混凝土中氯离子的迁移

硅酸盐学报 2009年第7期37卷 1229-1234页

作者：何富强史才军元强郑克仁中南大学土木建筑学院长沙410075 湖南大学土木工程学院长沙410082

实验室和工程现场经常用硝酸银显色法检测混凝土中氯离子的迁移。有3种硝酸银显色法,即AgNO3+K2CrO4法、AgNO3+荧光素法以及AgNO3法,其中AgNO3法使用最广泛,因为AgNO3法测试结果和其他两种方法相似却比其他两种方法容易操作。硝酸银显... 详细信息

实验室和工程现场经常用硝酸银显色法检测混凝土中氯离子的迁移。有3种硝酸银显色法,即AgNO3+K2CrO4法、AgNO3+荧光素法以及AgNO3法,其中AgNO3法使用最广泛,因为AgNO3法测试结果和其他两种方法相似却比其他两种方法容易操作。硝酸银显色法测量的变色边界氯离子浓度在很大范围内变化,很多因素诸如混凝土碱度、硝酸银浓度、取样方法以及混凝土中氯离子分析方法等均会对变色边界氯离子浓度测试结果产生影响。采用硝酸银显色法测试的自由氯离子渗透深度以及通过变色边界自由氯离子浓度计算的表观扩散系数可以简单、快速地评价混凝土抗氯离子渗透性。

关键词：硝酸银显色法氯离子渗透深度变色边界氯离子浓度

偏高岭土对大掺量石灰石粉水泥抗氯离子渗透性能的影响

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铁道科学与工程学报 2023年第10期20卷 3779-3788页

作者：苏运辉徐家兴张立刚张禛庆彭建伟周晓丰郑克仁中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司新疆乌鲁木齐830011 安徽中铁工程材料科技有限公司安徽合肥230000

石灰石粉替代部分水泥熟料能有效降低水泥的碳排放,但大掺量石灰石粉会降低水泥基材料抗氯离子渗透性能。偏高岭土的掺入可显著改善石灰石粉水泥体系的抗氯离子渗透性能,然而改善机理暂不明确。为了揭示偏高岭土对大掺量石灰石粉水泥抗... 详细信息

石灰石粉替代部分水泥熟料能有效降低水泥的碳排放,但大掺量石灰石粉会降低水泥基材料抗氯离子渗透性能。偏高岭土的掺入可显著改善石灰石粉水泥体系的抗氯离子渗透性能,然而改善机理暂不明确。为了揭示偏高岭土对大掺量石灰石粉水泥抗氯离子渗透性能的改善作用,应用热力学模拟方法预测多组分胶凝体系水化物相组成(体积比),并基于模拟结果设计大掺量石灰石粉的复合胶凝材料组成。采用吸水率、电通量法表征混凝土试件的抗氯离子渗透性能,结合基体孔隙结构、物相组成分析抗氯离子渗透性的改善原因。研究结果表明:热力学模拟能够较好地预测偏高岭土-石灰石粉-水泥复合胶凝体系的水化物相组成。加入偏高岭土后,尽管由于稀释效应使得基体总孔隙率有所增大,但火山灰反应增加了水化硅酸钙凝胶数量,细化了孔径分布;且增加的水化硅酸钙凝胶增强了对碱离子的吸附作用,显著降低孔溶液中离子浓度,从而极大地降低混凝土的电通量,使得水泥石的抗氯离子渗透性能得到显著提升。在石灰石粉掺量为25%的条件下,掺入10%偏高岭土后试件的24 h吸水率和6 h电通量分别下降了约67.2%和90.3%。掺加偏高岭土后,通过细化孔径分布、增强C-S-H凝胶的吸附作用等多个方面改善了石灰石粉水泥基材料抗氯离子渗透性能。

关键词：偏高岭土石灰石粉热力学模拟电通量抗氯离子渗透性

非等时距GM(1,1)直接模型及其在材料试验数据处理中的应用

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东南大学学报（自然科学版） 2004年第6期34卷 833-837页

作者：郭丽萍孙伟郑克仁陈波东南大学材料科学与工程系南京210096

在原始数列等时距处理的基础上 ,通过用一次累减数列与原始数列构建微分模型 ,得到了非等时距GM( 1 ,1 )直接模型 ;并给出 2个具有不同饱和特征的材料试验数据处理实例 .通过这 2个实例说明了非等时距GM( 1 ,1 )直接模型适合处理呈上升... 详细信息

在原始数列等时距处理的基础上 ,通过用一次累减数列与原始数列构建微分模型 ,得到了非等时距GM( 1 ,1 )直接模型 ;并给出 2个具有不同饱和特征的材料试验数据处理实例 .通过这 2个实例说明了非等时距GM( 1 ,1 )直接模型适合处理呈上升或下降饱和变化趋势、对数据无非负性要求的任意数列 ,其预测值不需要还原计算 ,具有适用范围广、预测精度高和简单实用的特点 .该模型有效弥补了传统GM( 1 ,1 )模型在此类数据处理方面的不足 ,因此 ,具有较大的应用推广价值 .

关键词：非等时距 CM(1,1) 直接模型数据处理

玻璃粉的火山灰反应及对水化硅酸钙组成的影响

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硅酸盐学报 2016年第2期44卷 202-210页

作者：郑克仁陈楼周瑾中南大学土木工程学院长沙410075

在扫描电子显微镜的背散射模式下采用能谱仪研究了两种细度钠钙玻璃粉的火山灰反应特征及其对水化硅酸钙组成的影响。结果表明:火山灰反应主要在玻璃颗粒的初始边界内进行,并形成一个明显的反应环;玻璃火山灰反应释放大部分的Na,并消耗C... 详细信息

在扫描电子显微镜的背散射模式下采用能谱仪研究了两种细度钠钙玻璃粉的火山灰反应特征及其对水化硅酸钙组成的影响。结果表明:火山灰反应主要在玻璃颗粒的初始边界内进行,并形成一个明显的反应环;玻璃火山灰反应释放大部分的Na,并消耗Ca(OH)2、降低内部和外部水化产物硅酸钙的钙硅比(摩尔比);玻璃所释放出的Na+导致孔溶液碱度增加,促进单硫型钙钒石(AFm)的溶解,使更多的Al进入水化硅酸钙中,提高了水化硅酸钙的铝硅比;钙硅比的降低,增强了水化硅酸钙对Na+的固定能力,使内部水化产物和外部水化产物的钠硅比显著提高。

关键词：钠钙玻璃火山灰反应水化硅酸钙钙硅比铝硅比

不同有效碱含量下纳米氧化铝对水泥石固、液相组成的影响

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硅酸盐学报 2018年第2期46卷 193-205页

作者：周学进郑克仁周瑾中南大学土木工程学院

研究了水泥中有效碱含量为0.58%、1.25%条件下纳米氧化铝（取代3%的水泥）对水泥石固相、液相组成的影响。有效碱含量为0.58%条件下,纳米氧化铝溶解所释放的Al进入孔溶液,参与形成单硫型水化硫铝酸钙,同时降低孔溶液中S（硫）元素浓度... 详细信息

研究了水泥中有效碱含量为0.58%、1.25%条件下纳米氧化铝（取代3%的水泥）对水泥石固相、液相组成的影响。有效碱含量为0.58%条件下,纳米氧化铝溶解所释放的Al进入孔溶液,参与形成单硫型水化硫铝酸钙,同时降低孔溶液中S（硫）元素浓度。形成的单硫型水化硫铝酸钙可以向水化碳铝酸钙和半碳型水化碳铝酸钙等更加稳定的AFm相转化。AFm相溶解度是孔溶液Al浓度的控制因素,3%的纳米氧化铝并不能提高Al浓度。部分溶解的Al进入C-S-H中,也限制了孔溶液Al浓度的提高和AFm相数量的增加。有效碱含量为1.25%时,液相碱度的提高导致AFm相溶解度增大,使水化后期孔溶液中Al、S浓度同时提高,但Al浓度不超过0.3 mmol/L,AFm相仍然是孔溶液Al浓度的控制因素。

关键词：纳米氧化铝孔溶液水泥石水化硅酸钙

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混凝土中氯离子迁移特征的表征

硅酸盐学报 2007年第4期35卷 522-530页

作者：史才军元强邓德华郑克仁中南大学土木建筑学院长沙410075

混凝土中氯离子的迁移是个非常复杂的过程。一般将测量和计算硬化水泥浆体和混凝土中氯离子的迁移的方法分为非稳态和稳态两大类。对混凝土中氯离子迁移的测试方法进行了评述,并分析了其优点和缺点。北欧标准NT Build492是目前非稳态条... 详细信息

混凝土中氯离子的迁移是个非常复杂的过程。一般将测量和计算硬化水泥浆体和混凝土中氯离子的迁移的方法分为非稳态和稳态两大类。对混凝土中氯离子迁移的测试方法进行了评述,并分析了其优点和缺点。北欧标准NT Build492是目前非稳态条件下快速测试氯离子扩散性最好的方法,但实际的氯离子浓度分布与其计算公式用的模型的模拟仍存在一定的差异。北欧标准NT Build355是目前稳态条件下快速测试氯离子扩散性最好的方法,但理论基础过于简化。尽管ASTM C1202或AASHTO T277在世界上被广泛应用,但实际上它是一个测量混凝土电导的方法,它可用于混凝土的质量控制,如其结果没有与混凝土的氯离子渗透性试验结果建立相关性时,不能直接用于评价混凝土的氯离子渗透性。

关键词：混凝土氯离子迁移试验方法

水泥-矿渣-粉煤灰体系中矿渣和粉煤灰反应程度测定方法

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东南大学学报（自然科学版） 2004年第3期34卷 361-365页

作者：郑克仁孙伟贾艳涛郭丽萍东南大学材料科学与工程系南京210096

为测定水泥矿渣粉煤灰三元复合体系中矿渣、粉煤灰的反应程度 ,本文在理论分析的基础上提出了将EDTA 碱溶液和盐酸 2种选择性溶剂结合使用 ,测定该复合体系中矿渣、粉煤灰反应程度的方法 .并且应用该方法测定了水泥矿渣粉煤灰三元复合... 详细信息

为测定水泥矿渣粉煤灰三元复合体系中矿渣、粉煤灰的反应程度 ,本文在理论分析的基础上提出了将EDTA 碱溶液和盐酸 2种选择性溶剂结合使用 ,测定该复合体系中矿渣、粉煤灰反应程度的方法 .并且应用该方法测定了水泥矿渣粉煤灰三元复合体系中矿渣、粉煤灰不同龄期的反应程度 ,并与它们在二元复合体系中的结果进行比较 .试验结果表明该方法可以较精确地测定三元复合体系中矿渣、粉煤灰的反应程度 .

关键词：矿渣粉煤灰反应程度选择性溶剂

基于氮吸附的水泥-沥青复合硬化体孔结构分析

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武汉理工大学学报 2013年第2期35卷 1-5页

作者：郑克仁蔡峰良周锡玲中南大学土木工程学院长沙410075 湖南农业大学工学院长沙410128

水泥沥青砂浆是一种多相多孔的复合材料,其组分为水泥-沥青共同形成的复合胶凝体。为了解水泥沥青砂浆中的孔隙结构,应用低温氮吸附法分析了不同水泥-沥青质量比的水泥-沥青复合硬化体中BET比表面积、2～200nm孔分布随龄期的变化。测试... 详细信息

水泥沥青砂浆是一种多相多孔的复合材料,其组分为水泥-沥青共同形成的复合胶凝体。为了解水泥沥青砂浆中的孔隙结构,应用低温氮吸附法分析了不同水泥-沥青质量比的水泥-沥青复合硬化体中BET比表面积、2～200nm孔分布随龄期的变化。测试结果显示:水泥-沥青复合硬化体的BET比表面积显著低于硅酸盐水泥石,随龄期增长而增大;在氮吸附法有效的孔径分析范围内(2～200nm),随龄期的增长,孔径50nm以下的孔数量增长显著,28d龄期CAB浆体的微分孔径分布曲线在5～7nm及20～50nm出现的分布峰,可分别归结于水化产物数量的增长及水化产物的填充作用;沥青含量对孔分布及孔结构形成有显著影响,随沥青含量的增大,复合硬化体的BET比表面积降低,小于50nm的孔数量减少。

关键词：水泥-沥青复合硬化体氮吸附比表面积孔径分布

磨细矿渣掺量对混凝土徐变性能的影响及其机理(英文)

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硅酸盐学报 2009年第10期37卷 1760-1766页

作者：赵庆新孙伟缪昌文郑克仁刘建忠林玮燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 东南大学材料科学与工程学院南京210096 江苏省建筑科学研究院南京210008 中南大学土木建筑学院长沙410075

为研究磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃,相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下磨细矿渣等量取代水泥量分别为0,30%,50%和80%4种情况下混凝土的徐变度。结果表明:磨细矿渣掺量(质量分数,下同)为30%和50%时,磨细矿... 详细信息

为研究磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃,相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下磨细矿渣等量取代水泥量分别为0,30%,50%和80%4种情况下混凝土的徐变度。结果表明:磨细矿渣掺量(质量分数,下同)为30%和50%时,磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量增加为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1a的徐变度为不掺矿渣混凝土的1.74倍。通过扫描电镜二次电子成像观测,结合压汞法测试基体的孔隙率与孔径分布,对不同掺量下的磨细矿渣及水泥颗粒与基体的结合情况进行了分析研究。采用烧失量法测试水泥-矿渣体系中的非蒸发水量来表征水化产物数量,并基于纳米压痕技术测量了磨细矿渣与水泥颗粒的弹性模量,通过上述几种实验方法的联合观测分析,对磨细矿渣影响混凝土徐变性能的机理进行了详细研究。由于磨细矿渣颗粒的弹性模量略低于水泥颗粒,故不能通过"微集料效应"抑制混凝土的徐变。混凝土徐变性能受水泥及磨细矿渣颗粒与基体的界面结合状况的影响较大,当界面结合良好时,可忽略其对混凝土徐变的影响,混凝土的徐变度和体系的水化产物数量正相关;当界面结合不良时,其对抑制混凝土徐变的负面效应显著增强,徐变性能受到水化产物数量与界面结合情况的双重影响。

关键词：混凝土磨细矿渣掺量界面区徐变机理