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-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响

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建筑材料学报 2018年第4期21卷 649-655页

作者：张思佳纪国晋陈建国孔祥芝马锋玲中国水利水电科学研究院北京中水科海利工程技术有限公司北京100038 广西壮族自治区水利科学研究院广西水工程材料与结构重点实验室广西南宁530023

在-10℃即时受冻条件下,采用SK复合防冻剂、粉煤灰、纤维素醚和硅粉配制C30F300混凝土,以研究无预养情况下,化学与矿物外加剂对负温混凝土抗压强度、耐久性能和变形性能的影响.结果表明:在-10℃即时受冻条件下,掺加SK复合防冻剂可配制满... 详细信息

在-10℃即时受冻条件下,采用SK复合防冻剂、粉煤灰、纤维素醚和硅粉配制C30F300混凝土,以研究无预养情况下,化学与矿物外加剂对负温混凝土抗压强度、耐久性能和变形性能的影响.结果表明:在-10℃即时受冻条件下,掺加SK复合防冻剂可配制满足C30F300设计等级的负温混凝土,复掺SK复合防冻剂和矿物掺和料是制备负温混凝土的关键技术.另外,借助X射线衍射(XRD)、压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,对比研究了未掺与掺加SK复合防冻剂水泥净浆的水化过程,阐明了SK复合防冻剂的作用机理;从理论上探讨了SK复合防冻剂、纤维素醚和矿物掺和料对负温混凝土的作用,可以为混凝土配合比设计与施工提供技术参考.

关键词： -10℃即时受冻负温混凝土化学外加剂矿物掺和料 SK复合防冻剂

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海砂地聚合物再生混凝土基本力学性能研究

海砂地聚合物再生混凝土基本力学性能研究

作者：刘志华广西科技大学

学位级别：硕士

地聚合物混凝土作为一种无机聚合物混凝土,其生产过程中CO排放量远低于普通混凝土,具有原材料丰富、环境污染小、早强快硬及高致密性等优良特点,被认为是21世纪具有较大发展潜力的普通混凝土替代品。目前,制备地聚合物混凝土采用的骨料... 详细信息

地聚合物混凝土作为一种无机聚合物混凝土,其生产过程中CO排放量远低于普通混凝土,具有原材料丰富、环境污染小、早强快硬及高致密性等优良特点,被认为是21世纪具有较大发展潜力的普通混凝土替代品。目前,制备地聚合物混凝土采用的骨料主要为天然碎石与河砂。然而,天然资源日益匮乏,建筑业消耗量大,减少其开采量已成必然;另一方面,建筑固废资源化及海洋资源的合理运用已成为现代建筑材料的热门研究领域。因此,低排放、低成本、全固废、高耐久新型生态建筑材料的开发成为目前亟待解决的问题。本文采用粉煤灰与矿渣作为胶凝原材料,再生粗骨料与海砂作为骨料,NaSi O与Na OH复配溶液作为碱激发剂,制备海砂地聚合物再生混凝土(Sea Sand Geopolymer-Based Recycled Coarse Aggregate Concrete,SGRAC)。在实现大宗固废、建筑固废和海洋资源高效利用的基础上,保证SGRAC具有稳定的基本力学性能,为SGRAC在绿色低碳循环建筑制备领域的推广应用夯实理论基础,促进双碳目标的达成。本文的主要研究内容和研究结果如下:(1)通过研究碱浓度、矿渣取代率、细骨料种类和固化龄期等因素对SGRAC内部结构和基本力学性能的影响,确定了SGRAC最佳配比,并在此基础上测得各组SGRAC的抗压性能、劈拉性能、弹性模量及剪切性能等基本力学性能指标。研究表明SGRAC最优配合比为碱浓度为10mol/L、矿渣取代率为60%,对应28d抗压强度、抗拉强度、抗剪强度分别为75MPa、3MPa、5MPa;其中该配合比下的SGRAC随固化龄期的增加,其1d和7d的抗压强度可分别达到28d的46%和88%,具有早强高强的特点。(2)从微观结构、宏观立方体抗压、压剪试验系统研究了SGRAC强度增长特性。通过3D成像及孔隙率分析测试扫描图像(SEM)分析了SGRAC的微观结构随时间发展规律及水化反应特性。研究表明,在不同固化龄期下SGRAC激活程度与微观结构均呈递进式发展,具体主要表现在其内部颜色、原材料残余量等表观现象及水化产物等,矿渣取代率及碱含量对N-A-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶和C-S-H凝胶反应产物生成量具有显著影响。过多的粉煤灰及过少的碱含量将导致凝胶反应产物减少,进而影响其基本性能。经过不同龄期下河砂对照,海砂与河砂对混凝土强度影响变化幅值低于5%,具有稳定的力学性能,最后给出立方抗压强度随龄期变化的预测公式。(3)结合SGRAC的抗压性能特征,对过镇海模型进行参数修正,建立了适合SGRAC校正的分段抗压本构模型。参考普通混凝土基本力学性能之间的关系,对SGRAC进行了立方体抗压强度与圆柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量等二者之间关系的拟合,经回归分析后得到经验公式,相关系数较高。(4)系统的研究了SGRAC试件的剪切强度、延性系数、剪切刚度和膨胀角等性能指标,并得出最优配比下SGRAC随压应力比变化后的规律。基于再生混凝土损伤演化,确定了SGRAC损伤演化模型,并给出了随压应力比变化的修正系数,模型全曲线结果与试验结果吻合较好;进一步的,采用ξ-r破坏准则和σ-τ破坏准则对最优配比下的SGRAC进行了对照分析,利用试验数据提出了适用于SGRAC基于八面体空间应力的破坏准则。

关键词：海砂地聚合物再生混凝土最佳配比基本力学性能剪切损伤模型压剪破坏准则

PCCP内壁复式碳纤维加固技术及应力计算分析

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水利水电技术 2018年第7期49卷 88-93页

作者：孙志恒董晓农郝巨涛马宇中国水利水电科学研究院北京100038 北京中水科海利工程技术有限公司北京100038

现有碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)技术不能有效发挥碳纤维的作用,也无法有效地抑制PCCP的变形和裂缝的扩展。为此,提出了PCCP内壁复式碳纤维加固技术,即在碳纤维与PCCP之间增设高压缩弹性垫层,研制出具有压缩量大、本体强度高、... 详细信息

现有碳纤维加固预应力钢筒混凝土管(PCCP)技术不能有效发挥碳纤维的作用,也无法有效地抑制PCCP的变形和裂缝的扩展。为此,提出了PCCP内壁复式碳纤维加固技术,即在碳纤维与PCCP之间增设高压缩弹性垫层,研制出具有压缩量大、本体强度高、抗渗、与混凝土粘接强度大等特点的高压缩弹性垫层材料。根据弹性力学推导出内壁复式碳纤维加固PCCP的弹性解,并分别计算了在不同内水压力作用下对三种直径PCCP的应力分布情况。结果表明,当弹性垫层厚度为5 mm时,碳纤维的应力增加4.2~4.6倍,即增设弹性垫层后碳纤维加固PCCP的作用显著增加,作用于PCCP的内压明显减少;对于同一管径的PCCP,在固定内水压力下,随着高压缩弹性垫层厚度的增加,碳纤维的应力近似呈线性提高,碳纤维承担内水压力的比例也近似呈线性提高。

关键词： PCCP 高压缩弹性垫层复式碳纤维加固

钢纤维地聚物海砂再生混凝土力学性能试验研究

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钢纤维地聚物海砂再生混凝土力学性能试验研究

作者：李堂广西科技大学

学位级别：硕士

随着CO排放增多导致全球气候变暖,我国政府提出将于2030年前达到碳峰值,2060年前实现碳中和,充分体现了大国担当精神。然而,水泥作为混凝土主要的胶凝材料,每年产生的CO排放量占全球CO总排放量的7%左右。因此,寻求或研发一种兼备水泥特... 详细信息

随着CO排放增多导致全球气候变暖,我国政府提出将于2030年前达到碳峰值,2060年前实现碳中和,充分体现了大国担当精神。然而,水泥作为混凝土主要的胶凝材料,每年产生的CO排放量占全球CO总排放量的7%左右。因此,寻求或研发一种兼备水泥特性且绿色节能的环保材料具有重要意义。地聚物混凝土作为一种新型绿色环保建筑材料,在生产过程中排放的CO量要远小于普通硅酸盐水泥。此外,地聚物混凝土还具有耐久性和耐酸、盐侵蚀性能以及原材料来源广泛且廉价等优点,在海洋工程中有巨大的应用潜力,但地聚物混凝土独特的空间结构使其脆性特征较为明显,限制了其大规模应用。针对此类问题,通过外掺纤维可改善地聚物混凝土的力学性能。(1)基于硅酸钠与氢氧化钠的碱激发溶液制备了钢纤维地聚物海砂再生混凝土,研究了其宏观力学性能。研究结果表明当氢氧化钠浓度为10mol、氢氧化钠溶液质量:硅酸钠质量为1:2、粉煤灰与矿渣质量比例为4:6时钢纤维地聚物混凝土试件的力学性能达到最佳。(2)对192个纤维增强地聚物混凝土试件进行了立方体抗压试验、轴压试验、静力受压弹性模量试验和劈裂抗拉试验。揭示了不同钢纤维种类、纤维掺量、矿渣取代率对地聚物海砂再生混凝土力学性能的影响。不同种类的钢纤维对地聚物海砂再生混凝土的增强效果总体表现为:铣削型纤维研究,得到了纤维地聚物海砂再生混凝土的物理及力学性能、各强度指标换算公式与最优掺量等,研究结果可为纤维地聚物海砂再生混凝土的力学性能的研究及工程实际应用提供参考依据。

关键词：钢纤维地聚物再生粗骨料海砂力学性能剪切性能

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大理石粉对水泥物理力学性质影响试验研究

江西建材 2020年第6期 32-33页

作者：张帆张金团李桂山胡琴莫锦平贺州市生态新城开发有限公司广西贺州542899 贺州学院建筑工程学院广西贺州542899 广西贺州市旅游实业集团有限公司广西贺州542899

大理石粉是一种重要的矿物掺合料,通过在水泥中掺加不同比例和粒径的大理石粉,来研究其对水泥强度、流动度、凝结时间和需水量的影响,发现大理石粉对水泥具有一定的减水效果、颗粒越细小其减水效果越明显,对凝结时间影响最敏感的指标为... 详细信息

大理石粉是一种重要的矿物掺合料,通过在水泥中掺加不同比例和粒径的大理石粉,来研究其对水泥强度、流动度、凝结时间和需水量的影响,发现大理石粉对水泥具有一定的减水效果、颗粒越细小其减水效果越明显,对凝结时间影响最敏感的指标为水粉比(W/P),对强度的影响比较明显。

关键词：大理石粉水泥物理力学性质

基于GRA的大理石粉水泥标准稠度用水量影响因素研究

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价值工程 2020年第20期39卷 164-168页

作者：李桂山莫锦平张帆张金团胡琴广西贺州市旅游实业集团有限公司贺州542899 贺州学院建筑工程学院贺州542899 贺州市生态新城开发有限公司贺州542899

为研究大理石产业粉体水泥标准稠度用水量的影响因素,以大理石产业粉体的种类(大理石粉、大理石废粉)、细度(3000目、600目、400目、废粉)及掺量(0、5%、10%、15%、20%、25%)为参数,设计了21组配合比开展试验研究,并采用灰色关联度分析... 详细信息

为研究大理石产业粉体水泥标准稠度用水量的影响因素,以大理石产业粉体的种类(大理石粉、大理石废粉)、细度(3000目、600目、400目、废粉)及掺量(0、5%、10%、15%、20%、25%)为参数,设计了21组配合比开展试验研究,并采用灰色关联度分析对多种影响因素进行主次分析,研究表明:大理石粉水泥净浆标准稠度用水量随着掺量的增加而减小,当掺量为25%时,对标准稠度用水量影响最大,比纯水泥标准稠度用水量降低4.3~6.2%;随着大理石粉的粒径减小,形成净浆的标准稠度用水量在不断减小;相同掺量条件下,大理石粉与水泥形成的净浆小于大理石废粉的标准稠度用水量;根据关联度的大小关系为r3>r1>r2,得到对各影响因素主次关系:大理石产业粉体种类(非饱和树脂有机物含量)>粒径>掺量;大理石产业粉体在水泥中应用,对水泥的标准稠度用水量(流动性)要根据大理石产业粉体的种类,控制粒径和掺量设计配合比,为大理石产业粉体在水泥中的应用提供参考。

关键词：大理石产业粉体标准稠度用水量灰色关联度分析(GRA)

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大理石粉对水泥水化影响的热同步分析研究

城市建筑 2020年第29期17卷 106-109页

作者：张帆胡琴李桂山张金团莫锦平贺州市生态新城开发有限公司广西贺州542899 贺州学院建筑工程学院广西贺州542899 广西贺州市旅游实业集团有限公司广西贺州542899

随着建筑产业的发展,建材成本逐年升高,粉煤灰、粒化高炉矿渣等矿物掺合料供不应求,而大理石粉来源广、用途多、成本低、宜粉碎,将其用作水泥基材料的矿物掺合料可降低建筑成本,其对水泥水化过程的影响将决定其是否可用。通过TGA-DSC试... 详细信息

随着建筑产业的发展,建材成本逐年升高,粉煤灰、粒化高炉矿渣等矿物掺合料供不应求,而大理石粉来源广、用途多、成本低、宜粉碎,将其用作水泥基材料的矿物掺合料可降低建筑成本,其对水泥水化过程的影响将决定其是否可用。通过TGA-DSC试验,研究了大理石粉对水泥水化产物的影响,结果表明试验用大理石粉颗粒小于水泥,对水泥基材料可起到填充作用;大理石粉加入水泥以后,改变了水泥水化速度,大理石粉越细水泥水化越快;少量大理石粉参与了水泥的水化过程。

关键词：大理石粉水泥水化热同步分析

鄱阳湖典型沉水植物刺苦草对不同淹水胁迫的响应特征及对生态修复的启示

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环境工程 2023年第1期41卷 204-212页

作者：马旭韩祯王世岩刘晓波赵仕霖刘畅孟竹剑张欢王亮朱蓓谭羿鍼汪洁刘伟彭文启流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院北京100038 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 南昌大学生命科学学院南昌330031

沉水植物的生长与繁殖受到湖泊水体水位过程的影响,然而不同的水文过程变化及淹水时长对沉水植物个体适应性特征的影响尚不清晰。选取鄱阳湖典型沉水植物刺苦草作为研究对象,通过设置水位控制中宇宙实验,揭示6种淹水模式下刺苦草个体适... 详细信息

沉水植物的生长与繁殖受到湖泊水体水位过程的影响,然而不同的水文过程变化及淹水时长对沉水植物个体适应性特征的影响尚不清晰。选取鄱阳湖典型沉水植物刺苦草作为研究对象,通过设置水位控制中宇宙实验,揭示6种淹水模式下刺苦草个体适应性变化特征。结果表明:长时间高淹水水位胁迫能够显著影响刺苦草的叶片数量、叶长、根长、匍匐茎长度、克隆能力、总生物量等特征。快速涨水以及长时间(>21 d)高水位(>3.5 m)胁迫会导致刺苦草植株叶片的大量凋亡,短时间(研究表明,夏季快速涨水及不利水位下较长淹水时长是影响沉水植物刺苦草个体适应性降低的主要因素,可为沉水植物退化的水文过程机制以及科学恢复提供理论参考。

关键词：沉水植物淹水个体适应性退化江湖关系生态修复刺苦草

桂林会仙湿地不同土地利用类型水质指标受耕种影响研究

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广西水利水电 2023年第5期 17-20页

作者：张志玲余金凤张明旭邓建华邓杰群广西水利电力职业技术学院南宁530003

针对会仙湿地不同土地类型区水质指标进行取样研究,探讨不同土地利用方式下对水质指标的影响,通过数据分析得出:不同土地利用方式下的水质指标COD、氨氮、总氮浓度平均值存在相似的趋势性,各指标含量平均值表现出住宅用地>坑塘水面>水... 详细信息

针对会仙湿地不同土地类型区水质指标进行取样研究,探讨不同土地利用方式下对水质指标的影响,通过数据分析得出:不同土地利用方式下的水质指标COD、氨氮、总氮浓度平均值存在相似的趋势性,各指标含量平均值表现出住宅用地>坑塘水面>水田1>水田2>原生湿地,COD、氨氮、总氮、pH值随着耕作时间的变化而变化,播种后住宅用地,水田和原生湿地的氨氮含量都比耕种前增加,在所有土地利用类型中磷的含量在播种后都有显著的提高,COD、氨氮、总氮、总磷指标之间具有显著的相关关系,农业耕种对不同土地利用类型的水质指标影响是负面的,得出结论可以为湿地区域土地利用结构与水资源安全保证提供科学参考。

关键词：会仙湿地土地利用类型水质耕种