聚氨酯改性聚羧酸盐的合成及与水泥净浆的相互作用

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作者 向顺成 郑廷祥 +4 位作者 高英力 史威 蒋震 何彦琪 曾维 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期292-298,共7页

通过正交实验设计获得了最佳制备工艺,采用自由基聚合方式合成了主链聚合度基本相同、侧链长度和官能团不同的梳状聚羧酸盐(M-PCE和O-PCE),将其与两种商用聚羧酸盐(C-PCE-1和C-PCE-2)进行比较,通过分析不同聚羧酸盐与硅酸盐水泥的吸附... 通过正交实验设计获得了最佳制备工艺,采用自由基聚合方式合成了主链聚合度基本相同、侧链长度和官能团不同的梳状聚羧酸盐(M-PCE和O-PCE),将其与两种商用聚羧酸盐(C-PCE-1和C-PCE-2)进行比较,通过分析不同聚羧酸盐与硅酸盐水泥的吸附行为、流动性、Zeta电位和液面表面张力,探究了聚氨酯改性聚羧酸盐(M-PCE)与水泥净浆的相互作用关系。结果表明,由于硅氧烷基团的水解不完全,M-PCE促进了水泥基材料中水泥的水化作用;其他三种聚羧酸盐(O-PCE、C-PCE-1和C-PCE-2)由于其链烷基的屏蔽效应而延迟水化;同时,附带硅氧烷基团的M-PCE具有较高的Zeta电位绝对值,使水泥混凝土具有优异的表面张力和流动性,即聚氨酯侧链的接入对聚羧酸在水泥净浆中的各项性能有显著的积极影响。 展开更多

关键词 聚羧酸减水剂 聚氨酯改性 水泥净浆

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电石渣—脱硫石膏复合激发充填材料性能及微观结构 被引量：8

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作者 高英力 孟浩 +3 位作者 冷政 卜涛 龙国鑫 段开瑞 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期99-106,共8页

针对传统充填材料高碳排放、高成本问题,以“绿色矿山”为理念,选用工业固废电石渣、脱硫石膏和矿渣为胶凝组分,以尾矿砂为骨料制备充填材料。利用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段研究充填料水化产物及微观形貌,并开展... 针对传统充填材料高碳排放、高成本问题,以“绿色矿山”为理念,选用工业固废电石渣、脱硫石膏和矿渣为胶凝组分,以尾矿砂为骨料制备充填材料。利用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段研究充填料水化产物及微观形貌,并开展工作性能、力学性能和重金属固化性能试验。结果表明:所开发的充填材料凝结时间和流动度均满足矿山充填工程要求,充填体7、28 d抗压强度可达4.6、7.9 MPa,充填体浸出液中Pb、Zn浓度低于规定限值。电石渣内的氢氧化钙提供碱性环境,脱硫石膏提供硫酸根离子,两者对矿渣内的硅铝质原料复合激发,生成以钙矾石和C-A-S-H凝胶为主的水化产物。大量针棒状结构的钙矾石晶体及网状结构的C-A-S-H凝胶相互穿插,并且与尾砂颗粒紧密结合,随着龄期延长,结构更加致密,使充填体具有良好的力学性能。 展开更多

关键词 电石渣 脱硫石膏 矿渣 固体废弃物 绿色矿山 微观结构

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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

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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. 展开更多

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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混杂纤维ECC-混凝土复合路面板弯曲疲劳特性研究 被引量：3

4

作者 高英力 卜涛 +2 位作者 冷政 龙国鑫 孟浩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2309-2320,共12页

提出一种延性更突出的混杂纤维ECC(HE),并将其作为加铺层浇筑在普通混凝土(PC)基层上形成复合路面板,选取常规ECC(CE)以及PC加铺层作为对照组。研究结果表明:加铺层对于复合路面板的抗压强度影响较小,可以忽略不计;当加铺厚度h=25 mm时... 提出一种延性更突出的混杂纤维ECC(HE),并将其作为加铺层浇筑在普通混凝土(PC)基层上形成复合路面板,选取常规ECC(CE)以及PC加铺层作为对照组。研究结果表明:加铺层对于复合路面板的抗压强度影响较小,可以忽略不计;当加铺厚度h=25 mm时,HE复合路面板的抗弯曲疲劳性能较PC路面板有显著改善,且相同层厚下改善效果均比CE的优,层间黏结性也较为理想;从微观角度发现EVA、粉煤灰以及硅灰的掺入大大加强纤维和基体的黏结性,聚乙烯醇(PVA)纤维、表面压痕改性处理的聚丙烯(MPP)纤维和碳酸钙晶须(CW)在各自尺寸上乱向分布,在阻裂的同时,为水化产物提供更多的成核位点,加速沉淀,使结构更加密实;通过经济效益分析,发现每立方米HE成本仅为CE的1/4.65,且大大降低了水泥用量。 展开更多

关键词 绿色经济 混杂纤维ECC 复合路面板 疲劳特性 增延机理

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多源低活性混凝土废浆再生利用的研究进展 被引量：4

5

作者 高英力 段开瑞 +4 位作者 何倍 曾维 徐艺珅 卜涛 龙国鑫 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第5期142-148,共7页

混凝土废浆(Concrete Slurry Waste,CSW)是混凝土搅拌站中特有的富含硅酸盐类矿物的未硬化废弃物,因成分复杂、高含水、毒害性、腐蚀性等特点,其再生利用一直受到极大的限制。综述当前对CSW的大宗再生利用的研究成果,包括:再生为水泥混... 混凝土废浆(Concrete Slurry Waste,CSW)是混凝土搅拌站中特有的富含硅酸盐类矿物的未硬化废弃物,因成分复杂、高含水、毒害性、腐蚀性等特点,其再生利用一直受到极大的限制。综述当前对CSW的大宗再生利用的研究成果,包括:再生为水泥混凝土制品用粗、细骨料、填料、胶材(湿法研磨技术)和外掺剂,作为水泥熟料生产用原料,基于碳化技术和冷粘结造粒技术制备新型砼制品和轻型骨料以及与单、双组分碱激发胶材的复合再生应用。指出CSW未来高效再生利用的主要研究方向:CSW低能耗预处理技术与活性激发技术,碳化技术,重金属的长期浸出行为和耐久性研究。 展开更多

关键词 混凝土废浆 硅酸盐 再生利用 废弃物

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基于正交设计和灰色关联理论的混杂纤维ECC优化设计 被引量：1

6

作者 高英力 裴甘鹏 +1 位作者 徐艺珅 冷政 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期262-269,共8页

目的对混杂纤维工程用水泥基复合材料进行配合比优化设计,得到综合性能优越的混杂纤维ECC材料(HFRECC)。方法采用正交试验研究水胶比、PVA纤维、碳酸钙晶须(CW)以及改性PP纤维(MPP)体积分数等因素对流动度、立方抗压强度、抗折强度以及... 目的对混杂纤维工程用水泥基复合材料进行配合比优化设计,得到综合性能优越的混杂纤维ECC材料(HFRECC)。方法采用正交试验研究水胶比、PVA纤维、碳酸钙晶须(CW)以及改性PP纤维(MPP)体积分数等因素对流动度、立方抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度的影响,利用组合加权灰色关联理论确定各性能的权重,实现HFRECC配合比的优化设计。结果PVA纤维体积分数为1.0%,碳酸钙晶须体积分数为0.8%,改性PP纤维体积分数为0.6%时,HFRECC的综合性能最佳。抗压强度提高了23%,抗折强度提高了42.4%,劈裂抗拉强度提高了34.4%,折压比提高了17.8%,流动度提升了28.6%。结论组合加权-灰色关联分析方法可实现多目标性能需求的混杂纤维ECC配合比优化设计,适量PVA纤维、CW及MPP纤维的混杂在一定程度上能提升HFRECC的性能。 展开更多

关键词 ECC材料 混杂纤维 组合加权 灰色关联理论

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长余辉发光材料及其在水泥基材料中的应用研究进展 被引量：9

7

作者 蒋震 李曦 +2 位作者 冷政 高英力 彭江柯 《混凝土》 CAS 北大核心 2019年第1期101-105,109,共6页

长余辉发光材料是一类重要的光致发光材料,具有环保节能的特点。目前,以环保节能、安全经济为前提的蓄光型长余辉发光材料已广泛用于工艺美术、军事航空、医学放射学图像、电器、交通安全及建筑等诸多领域。从基质选择的角度出发,综述... 长余辉发光材料是一类重要的光致发光材料,具有环保节能的特点。目前,以环保节能、安全经济为前提的蓄光型长余辉发光材料已广泛用于工艺美术、军事航空、医学放射学图像、电器、交通安全及建筑等诸多领域。从基质选择的角度出发,综述了长余辉发光材料的类型(主要为硫化物型、铝酸盐型、硅酸盐型及其他基质型)、发展历程、发光机理及常见制备方法。发光材料在合成过程中基质晶格中产生了结构缺陷和杂质缺陷,这些缺陷的存在局部地破坏了晶体内部的规则排列,当外部光源对发光材料进行照射时,电子可在各级能级间跃迁,从而产生发光现象。概述了其在新型建筑材料——发光水泥基材料中的最新研究进展,最后对长余辉发光材料及其在水泥基材料中的应用研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 长余辉发光材料 水泥基材料 发光颜色 发光机理 制备方法

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光致发光水泥基复合材料的强度与光学特性研究 被引量：4

8

作者 何倍 高英力 +3 位作者 冷政 曲良辰 彭江柯 方灶生 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期7126-7133,7138,共9页

以稀土类长余辉发光材料与白色硅酸盐水泥为主要原料,制备出白天吸光夜间发光的自发光水泥基功能材料。通过试验研究了不同掺量的发光粉与反光粉对自发光水泥基胶凝材料发光性能与力学性能的影响,并采用SEM、XRD和PL谱等表征手段分析其... 以稀土类长余辉发光材料与白色硅酸盐水泥为主要原料,制备出白天吸光夜间发光的自发光水泥基功能材料。通过试验研究了不同掺量的发光粉与反光粉对自发光水泥基胶凝材料发光性能与力学性能的影响,并采用SEM、XRD和PL谱等表征手段分析其微观形貌特征、物相组成及作用机理等。结果表明,随着发光粉与反光粉掺量的增加,发光试件的初始亮度、10 min亮度与余辉时间均相应增大,与对照组相比,分别可提高4.74%~45.79%,14.63%~59.09%,8 h时发光亮度保持在0.02~0.2 cd/m^2。发光粉与反光粉的掺入可提高水泥基材料的抗折强度与抗压强度,而随着其掺量的增加,试件强度逐渐降低。发光粉与反光粉的掺入不仅能与水泥水化产物发生反应生成大量的六方板状CH与簇状AFm晶体,还能促进未水化颗粒发生水化反应,同时由于其粒径较小,可填充水化产物间的微小孔隙,在一定程度改善其微观分布,提高其强度。水泥水化产物会吸收短波紫外光,从而降低发光试件激发波长范围及激发强度,发射光谱为峰值520 nm的黄绿色。 展开更多

关键词 长余辉发光材料 强度 发光性能 微观分析 作用机理

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石灰石粉对水泥水化及C-S-H成核的动力学影响 被引量：25

9

作者 何彦琪 蒋震 +2 位作者 陈凯 游涛 谭勇波 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2531-2535,2542,共6页

通过等温量热试验研究了掺入不同掺量和细度的石灰石粉时水泥水化的放热速率及放热量,分析其随时间的变化规律。同时对水化放热速率及放热量曲线进行动力学分析,通过计算拟合得到水泥-石灰石粉体系的KNG、KI、KD等水化动力学参数,分析... 通过等温量热试验研究了掺入不同掺量和细度的石灰石粉时水泥水化的放热速率及放热量,分析其随时间的变化规律。同时对水化放热速率及放热量曲线进行动力学分析,通过计算拟合得到水泥-石灰石粉体系的KNG、KI、KD等水化动力学参数,分析石灰石粉掺量、细度对水泥水化动力学过程及其对C-S-H成核的影响,探究石粉加速水泥水化的关键因素。研究结果表明:石灰石粉加速了水泥早期水化,C-S-H成核效率随石粉掺量增大先增大后减小,10%掺量时最大,C-S-H成核效率随石灰石粉细度的增大而增大。水泥水化的NG过程随石粉掺量增大而逐渐延长,I过程随石灰石粉掺量增大而缩短。 展开更多

关键词 石灰石粉 水化放热 CSH成核 水化动力学

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低品位细骨料超高层泵送混凝土配制技术与应用 被引量：5

10

作者 李绍鹏 吕大为 唐望 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第2期93-95,共3页

为了在超高层泵送混凝土中合理使用特细砂、粗机制砂等低品位细骨料,以江砂掺量、浆骨比和砂率为因素,设计了3因素3水平的正交试验。结果表明:(1)各因素对混凝土工作性能的影响主次顺序是浆骨比、砂率、江砂掺量,工作性能随浆骨比和砂... 为了在超高层泵送混凝土中合理使用特细砂、粗机制砂等低品位细骨料,以江砂掺量、浆骨比和砂率为因素,设计了3因素3水平的正交试验。结果表明:(1)各因素对混凝土工作性能的影响主次顺序是浆骨比、砂率、江砂掺量,工作性能随浆骨比和砂率的增加而得到改善,随江砂掺量的增加先改善后下降;(2)各因素对28 d强度的影响主次顺序是浆骨比、江砂掺量、砂率,28 d强度随浆骨比的增加而增加,随砂率的增加而略微下降,随江砂掺量的增加而降低。在此基础上,确定了低品位细骨料C30、C45混凝土配合比,在某工程中实现了高度达328 m的超高层混凝土泵送浇筑。试验与工程应用结果可为建筑施工企业应用低品位细骨料提供参考。 展开更多

关键词 低品位细骨料 正交试验 超高层 泵送混凝土

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四掺法配制C60高抛自密实混凝土在矿坑修复工程中的应用 被引量：2

11

作者 崔建军 何彦琪 +1 位作者 蒋震 冷政 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第5期92-95,共4页

在矿坑修复工程中,综合分析了多种施工方案,结果表明高位抛落免振捣法为屋盖桁架支撑钢管混凝土柱的最优施工方案;为解决施工方案带来的混凝土技术难题,研究了多尺度颗粒群对浆体流变性能的影响,发现单位体积浆体内颗粒数密度与浆体塑... 在矿坑修复工程中,综合分析了多种施工方案,结果表明高位抛落免振捣法为屋盖桁架支撑钢管混凝土柱的最优施工方案;为解决施工方案带来的混凝土技术难题,研究了多尺度颗粒群对浆体流变性能的影响,发现单位体积浆体内颗粒数密度与浆体塑性黏度呈正相关线性关系;基于此采用四掺法设计配制了具有多尺度胶凝材料颗粒群的C60高抛自密实混凝土,高抛浇筑过程中混凝土工作性能良好、稳定,工程实践效果良好。 展开更多

关键词 四掺法 自密实混凝土 高抛施工 矿坑修复 塑性黏度

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百米深坑冰雪世界向下大落差混凝土输送技术研究与应用 被引量：2

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作者 刘哲 蒋震 +2 位作者 冷政 陈凯 陈昊 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第8期107-110,共4页

百米深坑冰雪世界项目因地势和工程量的原因,采取溜管向下输送混凝土的方案,向下输送混凝土至深坑底部落差达100 m,施工难度非常大。采用常规C60P10、C40P10配合比试验时,出溜管混凝土状态不佳,黏聚性和保水性较差,产生离析。通过配合... 百米深坑冰雪世界项目因地势和工程量的原因,采取溜管向下输送混凝土的方案,向下输送混凝土至深坑底部落差达100 m,施工难度非常大。采用常规C60P10、C40P10配合比试验时,出溜管混凝土状态不佳,黏聚性和保水性较差,产生离析。通过配合比设计和优化,制备了出溜管扩展度690 mm,倒坍时间2.8 s,28 d强度67.0 MPa的C60P10混凝土和出溜管扩展度520 mm,倒坍时间5.5 s,28 d强度52.9 MPa,工作性能良好的C40P10混凝土;采用合理设计管阀,布管设道和严格的混凝土质量控制,实现了混凝土的长距离大落差溜管输送。 展开更多

关键词 百米深坑 溜管输送 配合比优化 C60P10

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骨料含粉对水泥基材料作用效应研究 被引量：1

13

作者 何彦琪 李曦 +1 位作者 田青 张圆 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第11期89-92,共4页

掺石灰岩所含石粉的水泥砂浆抗压强度为评价指标,以惰性石英岩石粉为基准,采用现象学研究方法解耦了石灰岩含粉在水泥基材料中的稀释效应、级配效应和异质成核效应。研究结果表明:稀释效应随石灰岩石粉掺量的增大线性增大,级配效应随其... 掺石灰岩所含石粉的水泥砂浆抗压强度为评价指标,以惰性石英岩石粉为基准,采用现象学研究方法解耦了石灰岩含粉在水泥基材料中的稀释效应、级配效应和异质成核效应。研究结果表明:稀释效应随石灰岩石粉掺量的增大线性增大,级配效应随其细度的增大变化较小,其对于水泥基材料的强度发展属于次要因素,石灰岩石粉异质成核效应随其掺量增大呈先增大后减小的规律,随水泥水化龄期的增大逐渐减小。异质成核效应最大时,水泥-石灰岩石粉胶凝体系达到最优配合比,即异质成核效应决定了石灰岩石粉的最佳掺量。 展开更多

关键词 石灰岩石粉 稀释效应 级配效应 异质成核效应

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