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硅灰、粉煤灰复掺对昆明长水机场二期工程混凝土性能影响机制研究
1
作者 朱谦牧 杨洋 肖鹏刚 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期436-440,共5页
硅灰、粉煤灰对水泥基材料水化热及混凝土力学性能有重要的影响,有必要对特定配比下硅灰、粉煤灰复掺对水化放热及混凝土力学性能影响机理进行系统性研究。本工作依托昆明长水机场二期工程建设项目,通过等温量热法分析同一水胶比、不同... 硅灰、粉煤灰对水泥基材料水化热及混凝土力学性能有重要的影响,有必要对特定配比下硅灰、粉煤灰复掺对水化放热及混凝土力学性能影响机理进行系统性研究。本工作依托昆明长水机场二期工程建设项目,通过等温量热法分析同一水胶比、不同粉煤灰和硅灰掺量的水泥的水化热,对相同条件下由水泥浆制备的混凝土试件分别进行7天及28天抗压、抗折性能分析,探究粉煤灰、硅灰比例对水泥水化热放热规律、热指数以及混凝土抗压、抗折强度变化和流动性的影响,对粉煤灰、硅灰以及混凝土配合比进行优化。 展开更多
关键词 水化热 粉煤灰 硅灰 掺量 混凝土 力学性能
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磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究 被引量：6
2
作者 张敏 马倩敏 +4 位作者 郭荣鑫 史天尧 黄丽萍 林志伟 颜峰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第2期376-382,401,共8页
采用磷渣以20%、40%和60%的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-x)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-x)。测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶... 采用磷渣以20%、40%和60%的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-x)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-x)。测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测。研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-x体系的标准稠度用水量降低了13.6%左右。而凝结时间却明显延长。增加NaOH溶液的浓度,PSA-x体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-x体系。凝结时间则较PSC-x体系明显缩短。适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-x体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势。PSC-x体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-x体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在。 展开更多
关键词 磷渣 凝结时间 抗压强度 水化产物 微观结构
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基于Monte Carlo的供水管网震后应急消防供水能力评估
3
作者 杨兵 杜坤 +3 位作者 贾睿 李树生 蒋云龙 张淼 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期48-58,共11页
供水管网在地震后3~4 d内的应急供水能力评估,特别是在紧急情况如火灾发生时的供水能力评估,是至关重要的。而更换断裂管道需要较长时间,在地震后一段时间内会关闭阀门隔离断裂管道,以保证其他区域供水不受影响。引入最短路径算法识别... 供水管网在地震后3~4 d内的应急供水能力评估,特别是在紧急情况如火灾发生时的供水能力评估,是至关重要的。而更换断裂管道需要较长时间,在地震后一段时间内会关闭阀门隔离断裂管道,以保证其他区域供水不受影响。引入最短路径算法识别关键阀门,并利用最新的EPANET 2.2实现关闭阀门。首先,应用最短路径算法生成最小隔离单元。其次,采用泊松随机数生成震损场景。然后,依据应急火灾场景及最小隔离单元确定关阀方案。最后,对所有应急火灾场景分别进行地震后应急消防流量评估。将所提算法应用于云南省某古城镇。结果表明:基于蒙特卡洛模拟的地震后消防管网供水流量评估收敛次数均不会超过1 000次;阀门布置个数与管网消防供水能力不是简单的呈现正相关,而是需要合适的阀门布置位置才能更大程度的提升消防供水能力。 展开更多
关键词 地震 古城镇消防管网 应急消防供水能力评估 重要阀门识别 案例分析
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炭黑/石墨烯共混改性硅橡胶基复合材料电阻/应变响应特性优化
4
作者 赵艳芳 杨洋 +2 位作者 万帮伟 丁天雨 沙洵 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期111-123,共13页
导电弹性体复合材料在减隔震领域具有广泛的应用前景。然而,导电弹性体复合材料在电阻/应变响应特性中通常表现出肩峰现象,限制了其在实际工程中的应用。文中以炭黑(CB)和石墨烯(GR)共混改性硅橡胶(VMQ),分别通过阴、阳离子表面活性剂改... 导电弹性体复合材料在减隔震领域具有广泛的应用前景。然而,导电弹性体复合材料在电阻/应变响应特性中通常表现出肩峰现象,限制了其在实际工程中的应用。文中以炭黑(CB)和石墨烯(GR)共混改性硅橡胶(VMQ),分别通过阴、阳离子表面活性剂改性GR和CB,利用离子间静电引力产生协同效应,以自组装方式促进CB与GR分子交替分布,实现导电网络结构的均匀化和稳定化,消除肩峰现象,从而提高导电弹性体复合材料的稳定性。通过和单掺CB/GR及非自组装CB-GR/VMQ复合材料性能对比,发现自组装复合材料的渗透阈值最低(0.49%),电阻/应变响应灵敏度最高(GF_(max)>8043.17),应变感知范围最大(ε_(max)>200%),信号稳定性最佳,且无肩峰现象,特别是在7000次循环加载实验后期展现出优异的电阻响应信号稳定性。根据扫描电镜的表征和渗流理论分析,自组装复合材料导电纳米粒子的均匀分布以及导电网络稳定的结构是其电阻/应变响应性能优异的主要原因,为大变形结构实现实时应变监测提供了理论支撑。 展开更多
关键词 纳米炭黑 石墨烯 硅橡胶 电阻-应变响应 大应变监测
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沥青抗剥落剂对铁尾矿-沥青黏附性机理研究
5
作者 吕炳金 颜峰 +2 位作者 李俊杰 保令谌 黄凯勇 《中国塑料》 北大核心 2025年第9期86-92,共7页
为研究添加沥青抗剥落剂对铁尾矿与沥青之间黏附性能的影响,以70号基质沥青为原材料,将XT-1、PA-1、ZL-16这3种不同沥青抗剥落剂加入其中以制备改性沥青。并且评价其对铁尾矿沥青混合料的路用性能,同时采用表面自由能、红外光谱等手段,... 为研究添加沥青抗剥落剂对铁尾矿与沥青之间黏附性能的影响,以70号基质沥青为原材料,将XT-1、PA-1、ZL-16这3种不同沥青抗剥落剂加入其中以制备改性沥青。并且评价其对铁尾矿沥青混合料的路用性能,同时采用表面自由能、红外光谱等手段,研究其对铁尾矿石与沥青界面黏结作用。结果表明,添加沥青抗剥落剂后,改善了沥青混合料的路用性能,其中AC-PA的残留稳定度、冻融劈裂强度比以及高温稳定性方面的提升最为显著,分别提高了14.3%、17.7%、61.4%。 展开更多
关键词 沥青抗剥落剂 路用性能 沥青混合料 铁尾矿 界面黏结力
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造纸白泥在建筑材料领域的应用综述与展望
6
作者 沙洵 范瑜 +2 位作者 蒋利宏 李睿 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期390-394,共5页
造纸白泥是碱回收工艺的副产物,因其强碱性及大量堆存引发的环境问题亟待资源化利用。本文介绍了造纸白泥的产生及理化特性,并综述了其在建筑材料领域中的资源化利用。研究表明,白泥可替代水泥熟料中部分石灰石,降低煅烧温度,减少能耗... 造纸白泥是碱回收工艺的副产物,因其强碱性及大量堆存引发的环境问题亟待资源化利用。本文介绍了造纸白泥的产生及理化特性,并综述了其在建筑材料领域中的资源化利用。研究表明,白泥可替代水泥熟料中部分石灰石,降低煅烧温度,减少能耗与碳排放。白泥作为胶凝材料替代水泥或混凝土矿物掺合料时,高钙特性使其可与火山灰材料协同进行火山灰反应,提升材料力学性能与耐久性。白泥掺入烧结砖及陶瓷可降低烧结温度,优化孔隙结构与抗压强度。此外,白泥作为发泡剂可改善泡沫玻璃的力学性能与隔热效果。最后,本文对白泥与其他工业固废的联合利用以及高效预处理技术的发展方向提出展望,为推动白泥在建筑行业的大规模工业化应用以及低碳化发展提供了参考。 展开更多
关键词 白泥 资源化利用 水泥 混凝土 砖 陶瓷
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固化剂改性磷石膏路用基层基本力学及稳定性能分析
7
作者 陈文义 郑少鹏 +1 位作者 陈亮亮 郭荣鑫 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期411-416,共6页
研究了磷石膏固废路用基层基本性能,分析了综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性、水稳定性。结果表明:在压实度为0.98的条件下,固化剂掺量为17%时,改性磷石膏路用基层材料的7 d无侧限抗压强度达到3.48 MPa,满足高速公路... 研究了磷石膏固废路用基层基本性能,分析了综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性、水稳定性。结果表明:在压实度为0.98的条件下,固化剂掺量为17%时,改性磷石膏路用基层材料的7 d无侧限抗压强度达到3.48 MPa,满足高速公路路用基层的指标要求,且随着固化剂掺量的增加,其抗压强度逐渐增大;随着压实度的不断增加,改性磷石膏路用基层材料的抗压强度先增加后降低,在压实度为1.03时,达到最佳效果;在标准养护条件下,改性磷石膏基层材料纵向和横向尺寸变化基本保持在0.1 mm以下,纵向和横向尺寸变化均值为0.04 mm,其体积基本保持稳定;浸水试验过程中纵向和横向尺寸变化基本保持在0.05 mm以下,纵向和横向尺寸变化均值为0.01 mm,其中1.03压实度试件吸水质量变化最少,其质量变化率接近0.02%,0.98压实度吸水质量变化最大,但改性磷石膏基层材料质量变化率均在0.1%以内。研究证实综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性和水稳定性良好,满足工程应用的技术要求。 展开更多
关键词 道路工程 磷石膏固废 路用基层 无侧限抗压强度 体积稳定性 水稳定性
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基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计
8
作者 段志宏 仝跃 +5 位作者 郭荣鑫 王云东 谭立铭 田涛 岳瑶 张应雄 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期300-309,共10页
本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率... 本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率对混凝土强度的影响。利用Design-Expert软件构建响应面模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。研究发现,随着集料级配分形维数D的增加(2.193 1增至2.312 5),集料级配趋向最佳状态,骨料堆积更为致密,混凝土的抗压强度显著提升。当2#骨料和机制砂的掺量分别达到80%和50%时,混凝土的力学性能达到最优。通过集料分形理论与响应面法优化计算,得到大跨度连续刚构桥混凝土的最佳配合比为机制砂含量49%、2#骨料含量79%、砂率33%。实验验证表明,配合比优化后的混凝土在28 d龄期时抗压强度为83.2 MPa,抗折强度为7.85 MPa,满足设计要求。 展开更多
关键词 刚构桥 级配分形 响应面设计 最佳级配
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红砂岩-石膏晶须复合体系对铝酸钙水泥强度与相演变的作用机制
9
作者 李红英 李卫冬 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期183-187,共5页
高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨... 高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨胀进行研究。结果表明,掺入红砂岩和石膏晶须的样品在高温情况下仍表现出较好的强度;红砂岩的加入能够有效改善高温引起的水泥收缩。本工作揭示出红砂岩和石膏晶须具有作为高性能耐火材料应用的潜力。 展开更多
关键词 红砂岩 热膨胀 耐久性 强度 石膏晶须
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含石膏晶须与红砂岩的铝酸盐水泥基复合材料的高温抗裂性能与多尺度机理分析
10
作者 苗建 张宏皎 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期160-166,共7页
红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像... 红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像以及强度发展的变化规律。结果表明,掺入石膏晶须和红砂岩的复合铝酸盐水泥在高温下表现出较好的性能,其中含有5%石膏晶须的复合水泥具有最佳的微观、介观和宏观性能。此外,在复合水泥体系中,石膏晶须不仅能减小裂纹的宽度,还与红砂岩发生反应形成Ca_(2)(SiO_(4))_(2)SO_(4)相,从而提高材料的结构致密性。这有助于高温下力学性能的稳定性。 展开更多
关键词 红砂岩 石膏晶须 高温微观 高温性能
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碳纳米管水泥基复合材料高温力学性能实验研究 被引量：7
11
作者 石小冬 夏海廷 +4 位作者 马倩敏 郭荣鑫 颜峰 林志伟 郭佳栋 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3789-3794,共6页
研究多壁碳纳米管(MWCNTs)掺量(0wt%、0. 05wt%、0. 08wt%、0. 10wt%、0. 20wt%)对碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC)高温力学性能的影响。分别测试了常温时以及200℃、400℃、600℃和800℃高温后CNT/CC净浆试件的质量损失、抗折强度和抗... 研究多壁碳纳米管(MWCNTs)掺量(0wt%、0. 05wt%、0. 08wt%、0. 10wt%、0. 20wt%)对碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC)高温力学性能的影响。分别测试了常温时以及200℃、400℃、600℃和800℃高温后CNT/CC净浆试件的质量损失、抗折强度和抗压强度。结果表明:MWCNTs的加入能够降低水泥基体内部蒸汽压和温度梯度,有效地提高水泥基体抗高温爆裂能力。MWCNTs的掺入可在一定程度上降低水泥基材料的高温质量损失,但掺量过大时由于催化剂的热分解,质量损失会有所增加。热作用时,MWCNTs表面和端部易产生一些亲水基团和缺陷位,在一定程度上缓解了水泥基复合材料高温性能的劣化。800℃后,CNT/CC的相对残余抗折强度和相对残余抗压强度分别约为30%~35%和45%~50%。 展开更多
关键词 碳纳米管水泥基复合材料 高温 质量损失 残余力学性能
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养护方式对碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料抗压强度影响研究 被引量：8
12
作者 周浩雪 马倩敏 +3 位作者 郭荣鑫 刘卓 张淼 陈洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期321-326,共6页
本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)... 本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对水化产物微观结构进行了系统研究。结果表明:热养护能显著提高胶凝材料的前期水化反应,促进C(N)-S(A)-H凝胶的生成。对比标准养护1 d强度,经烘箱养护和微波养护后的AASF试样强度分别提升了144%~531%、184.4%~385.5%。相较于烘箱养护,绝大多数情况下微波养护具有更大的优势。随着粉煤灰掺量提高,标养试样各龄期强度均持续降低。而20%、40%的粉煤灰掺量分别对微波养护及烘箱养护试样抗压强度发展有积极的影响。 展开更多
关键词 养护 碱激发胶凝材料 粉煤灰置换 抗压强度 硅铝酸盐胶凝材料 微观结构
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纳米二氧化锆对超高性能混凝土力学性能、抗硫酸盐侵蚀和抗碳化性能的影响 被引量：5
13
作者 张飞鸿 夏海廷 +1 位作者 吴军 郭荣鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期179-186,共8页
超高性能混凝土(UHPC)因优异的力学性能和耐久性而成为工程领域中的研究热门材料,纳米材料的引入则进一步优化了UHPC的性能。本研究选用了六种不同掺量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的纳米二氧化锆(NZ)替代水泥,系统地研究了NZ对UHPC抗压强... 超高性能混凝土(UHPC)因优异的力学性能和耐久性而成为工程领域中的研究热门材料,纳米材料的引入则进一步优化了UHPC的性能。本研究选用了六种不同掺量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的纳米二氧化锆(NZ)替代水泥,系统地研究了NZ对UHPC抗压强度、抗折强度以及耐久性(包括抗硫酸盐侵蚀和抗碳化性能)的影响。实验结果表明,随着NZ掺量的增加,UHPC的抗压和抗折强度都呈先提高后降低的趋势,其中3%NZ掺量的UHPC的力学性能最优异,标准养护28 d后的抗压强度和抗折强度分别比对照组高19.5%和20.8%。耐久性实验显示,掺入NZ的UHPC在硫酸盐侵蚀和碳化环境下均表现出更好的性能,3%NZ掺量的UHPC具有最佳的耐久性,在硫酸盐侵蚀90次循环后,抗压强度最高,为131.3 MPa,质量的损失率最低,为0.13%。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析机理,NZ颗粒能够减小氢氧化钙(CH)晶体的尺寸和取向,促进水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的生成,从而改善UHPC的微观结构。结果表明,确定3%为NZ在UHPC中的最佳掺量。本研究为促进NZ在UHPC中的应用提供指导。 展开更多
关键词 纳米二氧化锆 超高性能混凝土 力学性能 抗硫酸盐侵蚀 抗碳化 微观结构
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环境因素对氧化石墨烯水泥基复合材料导电、压敏性能的影响 被引量：2
14
作者 梁政显 夏海廷 +2 位作者 索玉霞 颜峰 郭荣鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期52-63,共12页
制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注... 制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注。由于水泥基传感器会受环境因素影响,环境的变化会使水泥复合材料的温度及含水量发生变化,这将影响水泥基传感器的实际使用。目前,环境因素对GO/CCs性能的影响研究较少,尤其是环境因素对GO/CCs导电性能、压敏性能的影响。本工作通过超声波与聚羧酸减水剂结合的方法,制备了不同GO掺量的GO/CCs试件,研究了含水量和温度对GO/CCs导电性能的影响,测试了含水量对不同GO掺量试件压敏性能的影响。通过SEM及电化学阻抗谱(EIS)测试分析了GO/CCs的微观形貌及导电机理。结果表明,含水量及温度对GO/CCs的导电性能有较大影响,水分的提升使GO/CCs离子导电增强。温度敏感系数(TC)随GO掺量增加先增大后减小。不同含水量状态的GO/CCs提升其压敏性能的最佳掺量不同。0.1%掺量的GO能使水饱合状态的GO/CC试件内部的电接触更加稳定。本研究为进一步推进水泥基传感器在结构健康监测中的应用提供了指导。 展开更多
关键词 水泥复合材料 氧化石墨烯 导电性能 压敏性能 含水量 温度
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CF密实剂对硫酸盐侵蚀下普通混凝土孔隙结构影响机制的研究 被引量：1
15
作者 陈碧辉 邓锐 +2 位作者 管滇 刘卓 郭荣鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期202-207,共6页
近年来,混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的耐久性问题逐渐受到重视,而优化混凝土的孔隙结构是提升其耐久性的关键途径。为了增强混凝土在硫酸盐环境下的服役性能,研究密实剂对混凝土微观孔隙结构的影响机制具有重要意义。本研究针对普通混凝土... 近年来,混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的耐久性问题逐渐受到重视,而优化混凝土的孔隙结构是提升其耐久性的关键途径。为了增强混凝土在硫酸盐环境下的服役性能,研究密实剂对混凝土微观孔隙结构的影响机制具有重要意义。本研究针对普通混凝土,采用两种商业密实剂(CF-S2和CF-S5)对其孔隙结构进行优化,通过X射线衍射(XRD)和X射线断层扫描(X-CT)技术分析了28 d龄期净浆的水化产物及混凝土的微观孔隙结构。结果表明,CF密实剂能够促进水泥水化,生成更多的钙矾石,并有效细化混凝土基体的孔径,减少孔径大小的差异性,增加小孔数量,抑制连通孔隙的形成。CF密实剂对混凝土微观孔隙结构的改善,显著提升了其在硫酸盐环境下的耐久性,具有重要的工程应用价值。本研究结果可为CF密实剂在混凝土中的应用提供重要的理论支撑。 展开更多
关键词 密实剂 混凝土 硫酸盐侵蚀 X射线断层扫描 孔隙结构
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基于纹理特征的钢渣沥青路面抗滑性能测试与评价 被引量：4
16
作者 李俊杰 颜峰 周彬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期307-313,共7页
沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加... 沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加速加载设备、高精度三维扫描设备以及数字图像处理来模拟路面纹理的磨损过程。本研究基于三维纹理特征系统评价了沥青路面的抗滑性能衰减。研究结果显示,英国摆值(BPN)与本研究采用的评价指标三维纹理参数(Sq、Ssk、Vmp、Vmc和Vvc)之间存在着紧密的联系。随着加载次数的增加,BPN和三维纹理参数都呈现出相同的衰减趋势。这些三维纹理参数不仅可以作为评估沥青路面抗滑性能的指标,还能精确地描绘钢渣沥青路面的微观磨损机制。本研究建立的关系将有助于预测路面的抗滑衰减情况,为钢渣沥青路面的路用性能研究提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 道路工程 钢渣沥青路面 三维扫描设备 数字图像处理 三维纹理参数
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基于改进多点支撑骨架状态模型的热再生沥青混合料配合比设计 被引量：1
17
作者 吴军 夏海廷 +2 位作者 郭荣鑫 官庆发 张飞鸿 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期178-184,共7页
由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时... 由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时间和劳动成本。本工作通过改进多点支撑骨架状态模型提出了一种热再生沥青混合料配合比的设计方法,设计了四种不同RAP掺量下的热再生沥青混合料;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和间接拉伸疲劳试验测试不同RAP掺量下的新方法设计的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等路用性能,并与沥青玛蹄脂(Stone mastic asphalt,SMA)热再生沥青混合料进行对比。结果表明:新方法设计热再生沥青混合料的高温稳定性较SMA提升了10%左右;水稳定性增强了1%~2%;而低温抗裂性有些许的下降,但仍满足规范要求;在RAP掺量小于40%时,新方法设计的热再生沥青的疲劳寿命和SMA相当,当RAP掺量大于40%时,新方法设计的热再生沥青疲劳寿命显著降低;因此确定了新方法设计的最大粒径为16 mm的热再生沥青混合料的最佳RAP掺量为40%左右。 展开更多
关键词 热再生沥青混合料 RAP掺量 配合比设计 路用性能
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低温脱硫预处理制备橡胶改性沥青的研究 被引量：3
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作者 丁天雨 杨洋 +2 位作者 晏永 张世博 赵艳芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期623-629,共7页
为了提高碎橡胶(CR)在沥青基质中的相容性,减少橡胶屑脱硫过程中有毒气体的排放。本工作介绍了五种在不同脱硫工艺(150℃/52 min、155℃/40 min、160℃/33 min、165℃/28 min、170℃/25 min)制备的脱硫碎橡胶(DCR)和脱硫碎橡胶改性沥青(... 为了提高碎橡胶(CR)在沥青基质中的相容性,减少橡胶屑脱硫过程中有毒气体的排放。本工作介绍了五种在不同脱硫工艺(150℃/52 min、155℃/40 min、160℃/33 min、165℃/28 min、170℃/25 min)制备的脱硫碎橡胶(DCR)和脱硫碎橡胶改性沥青(DCRMA)。分析了DCRMA和碎橡胶改性沥青(CRMA)的物理性能和贮存稳定性,使用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了橡胶改性沥青在高温和低温条件下的流变性能。使用电子显微镜(SEM)、荧光显微镜(FM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了其微观形貌、微观结构和改性机理。结果表明,DCR微观结构变得不规则且粗糙,增大了与沥青基体的接触面积。DCRMA的旋转粘度和软化点差值均显著减小,说明低温脱硫预处理有效地改善了CR与沥青基体的相容性。流变结果表明,DCRMA的高温性能相较CRMA有所减弱,但DCRMA的低温抗裂性显著提高。FM试验表明,DCR在沥青中分散均匀且部分溶胀。FTIR试验表明,脱硫过程中既发生物理反应也发生化学反应。该研究为废碎橡胶这一固体废物提供了一种相对节能减排的处理方法。 展开更多
关键词 低温脱硫预处理 废橡胶粉改性沥青 微观形貌 流变性能
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硅烷偶联剂优化多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料的电阻-应变响应性能 被引量：3
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作者 赵艳芳 车承文 +2 位作者 万帮伟 沙洵 杨洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期475-479,共5页
通过溶液共混法制备出多壁碳纳米管(MWCNT)-硅烷偶联剂(KH550)/高温硫化硅橡胶(HTV)导电纳米复合材料,研究在KH550作用下复合材料的分散情况、导电性能以及电阻-应变响应性能。结果表明,将KH550作为改性剂,改善了MWCNT在基体中的分散性... 通过溶液共混法制备出多壁碳纳米管(MWCNT)-硅烷偶联剂(KH550)/高温硫化硅橡胶(HTV)导电纳米复合材料,研究在KH550作用下复合材料的分散情况、导电性能以及电阻-应变响应性能。结果表明,将KH550作为改性剂,改善了MWCNT在基体中的分散性,提升了复合材料的整体性能。KH550的加入有效降低了复合材料的渗流阈值(1.51%),在较低的MWCNT含量下能够实现导电网络的形成。此外,复合材料展现出优异的应变传感性能,特别是在经过10000次循环加载-卸载测试后,依然保持了良好的稳定性和重复性,表明其在长期监测过程中具备高度的可靠性。同时,复合材料在电阻-应变响应性能测试中未出现肩峰现象。通过扫描电子显微镜(SEM)图像发现KH550改性后的MWCNT在基体中均匀分布,均匀分散的微观结构是电阻响应信号稳定的关键因素之一。此外,解释了复合材料的传感机理。优异的力电响应特性和长周期稳定性使该复合材料成为一种具有潜力的智能传感材料。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 硅橡胶 电阻-应变响应 结构健康监测
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硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料应变感知性能研究 被引量：2
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作者 万帮伟 杨洋 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-6,共6页
通过开炼法制备出甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)/多壁碳纳米管(MWCNT)复合材料,研究MWCNT含量对复合材料分散性能、导电性能及电阻-应变响应性能的影响。结果表明:适量的MWCNT能够均匀分散在VMQ中,形成三维隧穿导电网络,使复合材料具备较低的... 通过开炼法制备出甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)/多壁碳纳米管(MWCNT)复合材料,研究MWCNT含量对复合材料分散性能、导电性能及电阻-应变响应性能的影响。结果表明:适量的MWCNT能够均匀分散在VMQ中,形成三维隧穿导电网络,使复合材料具备较低的渗流阈值(2.51%,质量分数,下同),较大的传感范围(>200%)及高灵敏度(GF>2 546.16),在多次循环过程中具有稳定的电阻响应信号,特别是在4 000次循环中展现出优异的电阻信号稳定性,同时没有出现肩峰现象。通过隧道效应理论模型分析,解释了电阻-应变响应机理,明确复合材料具有对大变形隔震支座进行实时应变监测的潜力。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 硅橡胶 电阻-应变响应 结构健康监测 智能传感材料
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