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水热生物炭/地聚物复合材料对铅的吸附和钝化性能研究
1
作者
贺攀阳
王甜
+4 位作者
辛楷能
苏峰
陈天星
张晓民
宋学文
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第8期2964-2976,共13页
研究以小麦秸秆为碳源,通过地质聚合反应和水热炭化工艺制备水热生物炭/地聚物复合材料(Hydrothermal Biochar/Geopolymer Composites,HBCGCs),并探索了HBCGCs对Pb^(2+)吸附性能和对土壤中铅的钝化性能。研究发现:在秸秆质量分数为30%,...
研究以小麦秸秆为碳源,通过地质聚合反应和水热炭化工艺制备水热生物炭/地聚物复合材料(Hydrothermal Biochar/Geopolymer Composites,HBCGCs),并探索了HBCGCs对Pb^(2+)吸附性能和对土壤中铅的钝化性能。研究发现:在秸秆质量分数为30%,水热温度为240℃,水热介质浓度为0的条件下,制备的30HBCGCs-240-0在其投加质量浓度为0.5 g/L、初始Pb^(2+)质量浓度为100 mg/L、溶液pH值为6.9时,对水中Pb^(2+)的去除率可达99.99%。准二级动力学模型及Langmuir吸附等温模型可以更好地描述Pb^(2+)在HBCGCs-240-0上的吸附行为,这表明吸附过程主要为化学吸附。此外,对铅污染土壤施加9%HBCGCs-240-0并稳定7 d后,土壤中铅的生物有效性和迁移性均有效降低,显示出良好的钝化性能。
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关键词
环境
工程
学
水热生
物
炭
地聚
物
复合材料
重金属
钝化
土壤修复
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职称材料
工程地聚物混凝土设计及力学性能研究进展
被引量:
5
2
作者
申晨
万小梅
+2 位作者
张素磊
赵铁军
鹿宇
《混凝土》
CAS
北大核心
2020年第7期33-37,共5页
应变硬化超高韧性纤维增强地质聚合物复合材料,又称工程地聚物复合材料(EGC)或工程地聚物混凝土,是一种很有前景的绿色建筑材料。EGC以其优异的裂缝控制能力和超高的韧性得到人们的广泛关注。本文系统分析了EGC材料设计方法和基本力学...
应变硬化超高韧性纤维增强地质聚合物复合材料,又称工程地聚物复合材料(EGC)或工程地聚物混凝土,是一种很有前景的绿色建筑材料。EGC以其优异的裂缝控制能力和超高的韧性得到人们的广泛关注。本文系统分析了EGC材料设计方法和基本力学性能在国内外的研究进展。在EGC材料设计方面,主要对基体、复合材料和环境因素三方面的设计原理和方法进行了介绍,尤其是详细阐述了复合材料设计中的准应变硬化模型;在力学性能方面,主要概述了EGC材料的抗折、抗压和抗拉强度,以及拉伸应变行为和裂缝发展模式。在此基础上,为EGC的进一步发展及研究方向提出了建议。
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关键词
地质
聚
合
物
纤维增强
复合材料
工程地
聚
物
混凝土
力学性能
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职称材料
地聚物骨料粒径对HS-ECC力学性能的影响
被引量:
2
3
作者
张晋
贺曦文
+1 位作者
郑怡
张耀庭
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2023年第10期3489-3498,共10页
高强度工程水泥基复合材料(HS-ECC)中的精细硅砂骨料粒径通常小于0.30 mm,价格昂贵且不利于减少HS-ECC收缩,同时精细硅砂的开采和加工会对环境产生一定的负面影响。本文利用粒径在0.30~<4.75 mm的地聚物骨料(GPA)作为精细硅砂的替代...
高强度工程水泥基复合材料(HS-ECC)中的精细硅砂骨料粒径通常小于0.30 mm,价格昂贵且不利于减少HS-ECC收缩,同时精细硅砂的开采和加工会对环境产生一定的负面影响。本文利用粒径在0.30~<4.75 mm的地聚物骨料(GPA)作为精细硅砂的替代骨料制备HS-ECC,GPA的粒径被划分为三组,分别为0.30~<1.18 mm、1.18~<2.36 mm、2.36~<4.75 mm,以研究各粒径区间对HS-ECC抗压强度、拉伸应变能力及微观结构的影响规律。结果表明:GPA粒径与石英砂骨料相同时,HS-ECC延性得到了显著提升,但对抗压强度及抗拉强度影响较小,平均裂缝宽度和平均裂缝间距均明显减小,GPA-水泥基质界面过渡区宽度大于石英砂-水泥基质界面过渡区宽度;GPA粒径不同时,HS-ECC的延性、抗压强度和抗拉强度均随GPA粒径的增大而减小,平均裂缝宽度和平均裂缝间距均随GPA粒径的增大而增大,GPA-水泥基质界面过渡区宽度随GPA粒径增大而减小。
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关键词
工程
水泥
基
复合材料
地聚
物
骨料
骨料粒径
力学性能
界面过渡区
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职称材料
混杂PE/PVA纤维EGC与混凝土的界面粘结性能试验研究
4
作者
褚丽晶
卓柯先
+3 位作者
杨泽铭
李潮森
刘润安
林嘉祥
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第2期463-473,500,共12页
工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维...
工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维EGC(PE/PVA-EGC),并开展了EGC-混凝土界面粘结性能试验研究,通过斜剪试验探讨了单掺PE纤维掺量、混杂PE/PVA纤维比例及前驱体比例对界面粘结性能的影响规律和机理。结果表明,增加PE纤维含量、PVA纤维替代率、矿渣含量和混凝土基体强度均能提高混凝土的界面剪切粘结强度。当单掺PE纤维掺量从1.0%(体积分数)增加到2.0%时,试件的界面剪切粘结强度增加了13.24%;界面剪切粘结强度随着PVA纤维替代率和基体强度的增加而逐渐增大;当既有混凝土强度等级为C50时,混凝土与EGC有着最佳的粘结性能。因此,在适当的基体强度下,混杂PE/PVA纤维能有效改善EGC与既有混凝土的界面粘结性能并控制修复或加固成本。
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关键词
工程地聚物基复合材料
PE纤维
PVA纤维
界面粘结性能
斜剪试验
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职称材料
题名
水热生物炭/地聚物复合材料对铅的吸附和钝化性能研究
1
作者
贺攀阳
王甜
辛楷能
苏峰
陈天星
张晓民
宋学文
机构
西安建筑科技大学资源工程学院
出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第8期2964-2976,共13页
基金
国家自然科学基金项目(42272342)
陕西省自然科学基金项目(2024JC-YBQN-0330)
中国博士后科学基金项目(2022MD713785)。
文摘
研究以小麦秸秆为碳源,通过地质聚合反应和水热炭化工艺制备水热生物炭/地聚物复合材料(Hydrothermal Biochar/Geopolymer Composites,HBCGCs),并探索了HBCGCs对Pb^(2+)吸附性能和对土壤中铅的钝化性能。研究发现:在秸秆质量分数为30%,水热温度为240℃,水热介质浓度为0的条件下,制备的30HBCGCs-240-0在其投加质量浓度为0.5 g/L、初始Pb^(2+)质量浓度为100 mg/L、溶液pH值为6.9时,对水中Pb^(2+)的去除率可达99.99%。准二级动力学模型及Langmuir吸附等温模型可以更好地描述Pb^(2+)在HBCGCs-240-0上的吸附行为,这表明吸附过程主要为化学吸附。此外,对铅污染土壤施加9%HBCGCs-240-0并稳定7 d后,土壤中铅的生物有效性和迁移性均有效降低,显示出良好的钝化性能。
关键词
环境
工程
学
水热生
物
炭
地聚
物
复合材料
重金属
钝化
土壤修复
Keywords
environmental engineering
hydrothermal biochar
geopolymers
composites
heavy metal
stabilization
soil remediation
分类号
X7 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
工程地聚物混凝土设计及力学性能研究进展
被引量:
5
2
作者
申晨
万小梅
张素磊
赵铁军
鹿宇
机构
青岛理工大学土木工程学院
青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全山东省协同创新中心
北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2020年第7期33-37,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51878365)
山东省自然科学基金项目(ZR2017MEE040)
+1 种基金
城市地下工程教育部重点实验室开放研究基金(TUE2017-03)
国家自然科学基金重点国际合作项目(51420105015)。
文摘
应变硬化超高韧性纤维增强地质聚合物复合材料,又称工程地聚物复合材料(EGC)或工程地聚物混凝土,是一种很有前景的绿色建筑材料。EGC以其优异的裂缝控制能力和超高的韧性得到人们的广泛关注。本文系统分析了EGC材料设计方法和基本力学性能在国内外的研究进展。在EGC材料设计方面,主要对基体、复合材料和环境因素三方面的设计原理和方法进行了介绍,尤其是详细阐述了复合材料设计中的准应变硬化模型;在力学性能方面,主要概述了EGC材料的抗折、抗压和抗拉强度,以及拉伸应变行为和裂缝发展模式。在此基础上,为EGC的进一步发展及研究方向提出了建议。
关键词
地质
聚
合
物
纤维增强
复合材料
工程地
聚
物
混凝土
力学性能
Keywords
geopolymer
fiber reinforced composites
engineered geopolymer concrete
mechanical property
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
地聚物骨料粒径对HS-ECC力学性能的影响
被引量:
2
3
作者
张晋
贺曦文
郑怡
张耀庭
机构
湖北工业大学土木建筑与环境学院
华中科技大学土木与水利工程学院
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2023年第10期3489-3498,共10页
基金
国家自然科学基金(52178140)。
文摘
高强度工程水泥基复合材料(HS-ECC)中的精细硅砂骨料粒径通常小于0.30 mm,价格昂贵且不利于减少HS-ECC收缩,同时精细硅砂的开采和加工会对环境产生一定的负面影响。本文利用粒径在0.30~<4.75 mm的地聚物骨料(GPA)作为精细硅砂的替代骨料制备HS-ECC,GPA的粒径被划分为三组,分别为0.30~<1.18 mm、1.18~<2.36 mm、2.36~<4.75 mm,以研究各粒径区间对HS-ECC抗压强度、拉伸应变能力及微观结构的影响规律。结果表明:GPA粒径与石英砂骨料相同时,HS-ECC延性得到了显著提升,但对抗压强度及抗拉强度影响较小,平均裂缝宽度和平均裂缝间距均明显减小,GPA-水泥基质界面过渡区宽度大于石英砂-水泥基质界面过渡区宽度;GPA粒径不同时,HS-ECC的延性、抗压强度和抗拉强度均随GPA粒径的增大而减小,平均裂缝宽度和平均裂缝间距均随GPA粒径的增大而增大,GPA-水泥基质界面过渡区宽度随GPA粒径增大而减小。
关键词
工程
水泥
基
复合材料
地聚
物
骨料
骨料粒径
力学性能
界面过渡区
Keywords
engineered cementitious composites
geopolymer aggregate
aggregate particle size
mechanical property
interface transition zone
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
混杂PE/PVA纤维EGC与混凝土的界面粘结性能试验研究
4
作者
褚丽晶
卓柯先
杨泽铭
李潮森
刘润安
林嘉祥
机构
广州市城市规划勘测设计研究院有限公司
广东省城市感知与监测预警企业重点实验室
广东工业大学土木与交通工程学院
出处
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第2期463-473,500,共12页
基金
广东省城市感知与监测预警企业重点实验室基金项目(2020B121202019)
国家自然科学基金(12002090)。
文摘
工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维EGC(PE/PVA-EGC),并开展了EGC-混凝土界面粘结性能试验研究,通过斜剪试验探讨了单掺PE纤维掺量、混杂PE/PVA纤维比例及前驱体比例对界面粘结性能的影响规律和机理。结果表明,增加PE纤维含量、PVA纤维替代率、矿渣含量和混凝土基体强度均能提高混凝土的界面剪切粘结强度。当单掺PE纤维掺量从1.0%(体积分数)增加到2.0%时,试件的界面剪切粘结强度增加了13.24%;界面剪切粘结强度随着PVA纤维替代率和基体强度的增加而逐渐增大;当既有混凝土强度等级为C50时,混凝土与EGC有着最佳的粘结性能。因此,在适当的基体强度下,混杂PE/PVA纤维能有效改善EGC与既有混凝土的界面粘结性能并控制修复或加固成本。
关键词
工程地聚物基复合材料
PE纤维
PVA纤维
界面粘结性能
斜剪试验
Keywords
engineered geopolymer composite
PE fiber
PVA fiber
interfacial bonding performance
slant shear test
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水热生物炭/地聚物复合材料对铅的吸附和钝化性能研究
贺攀阳
王甜
辛楷能
苏峰
陈天星
张晓民
宋学文
《安全与环境学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
工程地聚物混凝土设计及力学性能研究进展
申晨
万小梅
张素磊
赵铁军
鹿宇
《混凝土》
CAS
北大核心
2020
5
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职称材料
3
地聚物骨料粒径对HS-ECC力学性能的影响
张晋
贺曦文
郑怡
张耀庭
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
4
混杂PE/PVA纤维EGC与混凝土的界面粘结性能试验研究
褚丽晶
卓柯先
杨泽铭
李潮森
刘润安
林嘉祥
《硅酸盐通报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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