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煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展
被引量：
14
1
作者
刘泽
段开瑞
+4 位作者
周梅
张海波
罗树琼
房奎圳
王栋民
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期84-95,共12页
煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤...
煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。
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关键词
煤矸石
胶凝材料
骨料
混凝土
地质聚合物
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职称材料
布敦岩沥青/纳米气凝胶/抗老化剂复合改性沥青制备及性能评价
被引量：
7
2
作者
高英力
龙国鑫
+2 位作者
段开瑞
卜涛
孟浩
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期77-85,共9页
实验选用布顿岩沥青(Buton-rock asphalt,BRA)、纳米气凝胶(Nanoaerogel,NA)和抗老化剂(Anti-aging agent,AA)对基质沥青进行复合改性。通过三大指标试验,确定三种改性剂的适宜掺量。利用动态剪切和弯曲梁流变试验分析了沥青的流变性能...
实验选用布顿岩沥青(Buton-rock asphalt,BRA)、纳米气凝胶(Nanoaerogel,NA)和抗老化剂(Anti-aging agent,AA)对基质沥青进行复合改性。通过三大指标试验,确定三种改性剂的适宜掺量。利用动态剪切和弯曲梁流变试验分析了沥青的流变性能,以抗老化性能评价指标对耐老化性能进行表征。借助傅里叶红外光谱(FTIR)对沥青的官能团变化进行了分析,利用扫描电镜(SEM)观测了沥青在不同老化方式后的微观结构。结果表明:BRA+NA+AA复合改性沥青改性剂最佳掺量为:2%NA、10%BRA、0.3%抗氧剂1010和0.4%UV-327。BRA+NA+AA复合改性沥青相对于基质沥青,残留针入度比和延度保留率分别提高了74%和213%,软化点增量和车辙因子老化指数分别降低了57%和40%。加入改性剂后,沥青的高温性能得到明显改善,改性方式以物理改性为主,且改性剂与基质沥青界面之间相容性良好。改性沥青和复合改性沥青流变性能和耐老化性能均优于基质沥青。其中BRA+NA+AA复合改性沥青的耐老化性能和高温抗车辙能力最为优异。
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关键词
布敦岩沥青
纳米气凝胶
抗老化剂
物理性能
流变性能
微观结构
抗老化性能
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职称材料
纳米二氧化硅自密实道路混凝土弯曲疲劳性能研究
被引量：
6
3
作者
高英力
周文娟
+1 位作者
曾维
段开瑞
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期670-679,共10页
目的通过掺入纳米二氧化硅颗粒优化自密实道路混凝土配合比,改善其弯曲疲劳性能.方法以填充性能和28 d抗压强度为评价指标,设计L 9(3^4)正交试验优化混凝土初始配合比,选取4种配合比制备纳米改性自密实混凝土,进行四点弯曲疲劳试验,分...
目的通过掺入纳米二氧化硅颗粒优化自密实道路混凝土配合比,改善其弯曲疲劳性能.方法以填充性能和28 d抗压强度为评价指标,设计L 9(3^4)正交试验优化混凝土初始配合比,选取4种配合比制备纳米改性自密实混凝土,进行四点弯曲疲劳试验,分别得到50%和95%存活率下基于两参数Weibull分布的概率疲劳方程,并借助SEM观察试件断面微观形貌.结果自密实道路混凝土取得最佳配合比时水胶比为0.26,纳米二氧化硅和硅灰分别占胶凝材料的质量分数为1%、10%;纳米二氧化硅颗粒掺量为1%的试件的疲劳性能最优,达到预估疲劳寿命2.0×10^6次时弯拉强度折减系数增大了1.4%~5.7%,且疲劳寿命对应力水平变化的敏感性降低了2.1%~9.8%;纳米颗粒具有物理填充效应并与水化产物发生二次反应生成低密度水化硅酸钙凝胶,填充内部微孔使结构更为致密.结论纳米二氧化硅能在一定程度上提升自密实道路混凝土的疲劳性能.
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关键词
纳米二氧化硅
正交设计
自密实道路混凝土
弯曲疲劳
WEIBULL分布
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职称材料
题名
煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展
被引量：
14
1
作者
刘泽
段开瑞
周梅
张海波
罗树琼
房奎圳
王栋民
机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
辽宁工程技术大学土木工程学院
河南理工大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期84-95,共12页
基金
国家自然科学基金联合基金项目(U20A20324)
中国矿业大学(北京)中央高校优秀青年团队项目(2023YQTD03)。
文摘
煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。
关键词
煤矸石
胶凝材料
骨料
混凝土
地质聚合物
Keywords
coal gangue
cementitious materials
aggregates
concrete
geopolymer
分类号
X752 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
布敦岩沥青/纳米气凝胶/抗老化剂复合改性沥青制备及性能评价
被引量：
7
2
作者
高英力
龙国鑫
段开瑞
卜涛
孟浩
机构
长沙理工大学交通运输工程学院
出处
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期77-85,共9页
基金
国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1833127)
国家自然科学基金资助项目(51978080)
湖南省研究生科研创新资助项目(CX20190668,CX20200828)。
文摘
实验选用布顿岩沥青(Buton-rock asphalt,BRA)、纳米气凝胶(Nanoaerogel,NA)和抗老化剂(Anti-aging agent,AA)对基质沥青进行复合改性。通过三大指标试验,确定三种改性剂的适宜掺量。利用动态剪切和弯曲梁流变试验分析了沥青的流变性能,以抗老化性能评价指标对耐老化性能进行表征。借助傅里叶红外光谱(FTIR)对沥青的官能团变化进行了分析,利用扫描电镜(SEM)观测了沥青在不同老化方式后的微观结构。结果表明:BRA+NA+AA复合改性沥青改性剂最佳掺量为:2%NA、10%BRA、0.3%抗氧剂1010和0.4%UV-327。BRA+NA+AA复合改性沥青相对于基质沥青,残留针入度比和延度保留率分别提高了74%和213%,软化点增量和车辙因子老化指数分别降低了57%和40%。加入改性剂后,沥青的高温性能得到明显改善,改性方式以物理改性为主,且改性剂与基质沥青界面之间相容性良好。改性沥青和复合改性沥青流变性能和耐老化性能均优于基质沥青。其中BRA+NA+AA复合改性沥青的耐老化性能和高温抗车辙能力最为优异。
关键词
布敦岩沥青
纳米气凝胶
抗老化剂
物理性能
流变性能
微观结构
抗老化性能
Keywords
Buton-rock asphalt
Nanoaerogel
Anti-aging agent
Physical properties
Rheological properties
Microstructure
Anti-aging properties
分类号
U535 [交通运输工程]
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职称材料
题名
纳米二氧化硅自密实道路混凝土弯曲疲劳性能研究
被引量：
6
3
作者
高英力
周文娟
曾维
段开瑞
机构
长沙理工大学交通运输工程学院
中建西部建设湖南有限公司
出处
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期670-679,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51978080)
国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1833127)
+1 种基金
湖南省自然科学基金项目(2018JJ4016)
湖南省教育厅科学研究重点项目(18A129)。
文摘
目的通过掺入纳米二氧化硅颗粒优化自密实道路混凝土配合比,改善其弯曲疲劳性能.方法以填充性能和28 d抗压强度为评价指标,设计L 9(3^4)正交试验优化混凝土初始配合比,选取4种配合比制备纳米改性自密实混凝土,进行四点弯曲疲劳试验,分别得到50%和95%存活率下基于两参数Weibull分布的概率疲劳方程,并借助SEM观察试件断面微观形貌.结果自密实道路混凝土取得最佳配合比时水胶比为0.26,纳米二氧化硅和硅灰分别占胶凝材料的质量分数为1%、10%;纳米二氧化硅颗粒掺量为1%的试件的疲劳性能最优,达到预估疲劳寿命2.0×10^6次时弯拉强度折减系数增大了1.4%~5.7%,且疲劳寿命对应力水平变化的敏感性降低了2.1%~9.8%;纳米颗粒具有物理填充效应并与水化产物发生二次反应生成低密度水化硅酸钙凝胶,填充内部微孔使结构更为致密.结论纳米二氧化硅能在一定程度上提升自密实道路混凝土的疲劳性能.
关键词
纳米二氧化硅
正交设计
自密实道路混凝土
弯曲疲劳
WEIBULL分布
Keywords
nano-SiO2
self-compacting road concrete
orthogonal design
flexural fatigue
Weibull distribution
分类号
TU528.37 [建筑科学—建筑技术科学]
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展
刘泽
段开瑞
周梅
张海波
罗树琼
房奎圳
王栋民
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
14
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职称材料
2
布敦岩沥青/纳米气凝胶/抗老化剂复合改性沥青制备及性能评价
高英力
龙国鑫
段开瑞
卜涛
孟浩
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
纳米二氧化硅自密实道路混凝土弯曲疲劳性能研究
高英力
周文娟
曾维
段开瑞
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
在线阅读
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职称材料
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