外掺材料对多孔水泥混凝土胶浆强度的影响研究

文章采用超细粉煤灰与硅灰的复合技术配制多孔水泥混凝土水泥浆体试件.通过与双掺硅灰和减水剂、双掺粉煤灰和减水剂以及复合掺粉煤灰、硅灰和减水剂的情况对比,系统研究了硅灰粉煤灰作为外掺挤对多孔水泥混凝土水泥浆体的强度的影响.实验结果表明,由于硅灰与超细粉煤灰的复合,在水泥浆体形成过程中,这2种材料充分发挥了各自的功能效应,使得多孔水泥混凝土水泥浆体的强度性能显著提高.文章通过扫描电镜试验,剖析了超细粉煤灰与硅灰复合效应的机理,论证了用超细粉煤灰和硅灰以及减水剂复合配制多孔水泥混凝土水泥浆体的可行性.     

纳米Fe_3O_4水泥基复合材料的制备和吸波性能

以FeCl_3·6H_2O(AR)、FeSO_4·7H_2O(AR)、NH_3·H_2O(AR)为原料,采用水热法制备得到纳米Fe_3O_4,采用X射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对其相组成、形貌与电磁性能进行了表征,将纳米四氧化三铁掺入到水泥基材料中制备水泥基吸波材料,采用弓形法测试水泥基吸波材料在8~18 GHz频段内的吸波性能。结果表明:纳米四氧化三铁的平均尺寸在80~90 nm之间;电损耗角正切tanδe和磁损耗角正切tanδm分别在0.03~0.29和0.01~0.41之间;当其掺量为10%,试样厚度为30 mm时,水泥基复合吸波材料在8~18 GHz频段范围内的吸波性能最佳,反射率小于-10 d B的频带宽为4.7 GHz。     

玄武岩纤维超高性能混凝土力学性能试验

为了降低超高性能混凝土中水泥的用量,制备绿色超高性能混凝土,研究了玄武岩纤维对超高性能混凝土力学性能的影响,提出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土配合比和玄武岩纤维的最佳掺量.采用粉煤灰和硅灰以不同比例组合作为水泥的替代材料制备超高性能混凝土,分析了添加纤维和不添加纤维试件的和易性、力学性能和微观结构.结果表明,当粉煤灰和硅灰混杂替代水泥比例达50%时,其力学性能与原试件强度相当;掺加0.1%玄武岩纤维的试件其力学性能高于掺加0.2%和0.3%纤维和没有掺加纤维试件的力学性能.     

磁介质吸波剂／多孔金属材料吸波性能

为了研究磁介质吸波剂／多孔金属材料吸波性能,在泡沫铝合金表面涂覆了Ni—Zn铁氧体（CFe）、羰基镍粉（CNi）以及二者的复合粉,利用GJB2038-94“雷达吸波材料反射率测试方法”中的雷达截面（ReS）法对该材料的微波反射率进行了测量．结果表明,在12～18GHz频段内,复合磁介质吸波剂／泡沫铝材料吸波性能介于单一吸波剂样品CFe与CNi之间;在26．5～40GHz频段内,羰基镍质量分数为40％的泡沫铝复合材料吸波性能最好,当其质量分数大于40％时,材料吸波性能逐渐降低．因此,在泡沫铝合金表面涂覆适当比例的Ni—Zn铁氧体与羰基镍复合粉,可以进一步改善材料的吸波性能．     

纳米复合隐身材料

介绍了纳米复合隐身材料的吸波机理,与传统的磁损耗吸波材料作了比较,并对纳米复合吸波材料的发展趋势与前景作了展望．文中还阐述了用溶胶凝胶工艺制备的铁电体陶瓷吸波方面的研究．     

吸波材料的物理机制及其设计

吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,其机理本质上是电磁波与物质相互作用,入射的电磁波通过介质最大限度地转变成熟能或其他形式的能。评价吸波效能的主要参数是损耗因子、复介电常数、复磁导率。作者用简单的等效电路分析了材料吸波机制,阐明了这些参数的物理意义,定性地给出了吸波材料的设计方向。分析结果表明：吸波材料的电磁损耗机制分为3种类型,即电阻损耗型、介电损耗型和磁损耗型;设计吸波材料时要综合考虑损耗吸收和波阻匹配2种因素;多元复合尤其是纳米无机物与有机聚合物复合,将3种损耗有效结合,并尽可能阻抗匹配,这是实现轻质、强吸收、宽频、微波红外隐身兼容且综合性能好的吸波材料的有效途径;研究材料的吸波特性还必须从微观层次上用量子理论分析材料对电磁波的基本吸收过程。     

吸波材料SiC对微波烧结纳米TiO_2的影响

纳米TiO2是一种无机功能材料.采用溶胶一凝胶法及微波烧结联合制备了纳米TiO2,研究了添加吸波材料SiC对纳米TiO2晶型和粒径的影响,并利用微波烧结机理对结果进行了分析.研究结果表明:微波烧结时间短,比传统的烧结时间大大的缩短,效率提高了2倍以上;添加吸波材料SiC烧结纳米TiO2成型的时间要短;SiC的添加方式不同,导致了烧结成型的时间也不相同,制备复合SiC/TiO2粉体的烧结成型时间要比用SiC铺床的方法进行烧结的时间短,但TiO2不够纯.其中含有SiO2.     

矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果研究

为研究矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果,应用CECS 48∶93标准,研究了粉煤灰和硅灰复合使用,粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用,粉煤灰、硅灰和引气剂复合使用抑制ASR的效果.试验结果表明:当基准砂浆水胶比一定,且对比砂浆与基准砂浆具有相同流动度时:(1)粉煤灰和硅灰复合使用在一定程度上可以抑制ASR,粉煤灰掺量越高其抑制效果越明显.(2)粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.(3)粉煤灰、硅灰和引起剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果也优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.     

电导率对纳米磁性金属膜微波吸收性能的影响

基于纳米金属膜电导率和介电性的理论基础,采用0．05—5GHz宽频带扫频测量所得的复磁导率,计算分析电导率对具有不同微波磁谱特性的纳米磁性金属膜吸波性能的影响。研究结果表明：具有较高磁导率的纳米磁性膜,当其电导率低于100S／m时,该薄膜材料在微米级厚度时就具有良好的吸波性能,即在0．05—5GHz的宽频段反射率小于-4dB;降低薄膜电导率可以显著改善薄膜吸波材料的电磁匹配性能,从而提高其吸波性能。     

粉煤灰早强硅酸盐水泥的性能

在采用复合矿化剂的前提下,利用粉煤灰全部代替粘土配制水泥生料,在干法中空转窑内1300～1400℃烧制成水泥熟料,再以粉煤灰为混合材生产粉煤灰硅酸监水泥。熟料中A含量占70%左右,水泥具有早强性能。以粉煤灰作混合材掺量为30～35%时,水泥28天标号在425以上。1t水泥总用灰量为50%左右,3天强度相当于Ra425以上。该水泥具有良好的耐久性,其各项技术指标均达到设计、施工、工程的要求。     

硅灰对水泥基材料热膨胀性能影响的研究

通过在水泥基材料中加入矿物掺合料硅灰,利用差示热膨胀测试方法对其热膨胀率进行了研究,结果表明:掺入硅灰的水泥石热膨胀率变化趋势与纯水泥石相似,均表现为随着温度的升高先增加后显著降低的规律,而硅灰的加入使水泥石在高温时产生比纯水泥石更大的收缩。借助于TG-DTA和XRD测试手段,对掺加硅灰后水泥石的热膨胀性能变化规律进行了机理分析,得出硅灰的掺入形成了大量C-S-H凝胶,高温作用下凝胶脱水使其体积明显收缩的结论。     

DEVELOPING A NEW GENERATION OF HIGH PERFORMANCE COMPOSITE CEMENT

This paper proposed a new generation of high performance composite cement which is designed according to the optimization of composition and structure of cement paste and is manufactured by blending the different components with special composite techniques. Each of these components has its different special property, and should be compatible with each other, and match each other,and the properties of them are complementary mutually. At present, such kind of high performance composde cement can be manufactured with high reactivity cement clinker, ground granulated blast—furnace slag, high grade fly ash, silica fume etc..     

150 MPa超高强水泥基材料的研究

采用常规原材料和工业废渣，普通成型工艺，通过正交设计试验研究，配制出了抗压强度为150MPa的超高强水泥基材料，并给出了优选配比。超高强水泥基材料强度试验的极差和方差分析表明：水胶比为影响超高强水泥基材料强度的最显著因素，硅灰和不锈钢纤维渣的掺量以及胶砂比也有十分显著的影响。     

纳米SiO2超高强高流态混凝土及改性机理

通过正交试验提出纳米超高强高流态混凝土的胶凝材料配合比设计参数,并研究了纳米SiO₂的掺入对传统掺硅灰、粉煤灰超高强水泥基胶凝材料强度及工作性能的影响。在保证水胶比不变的条件下,开展了混凝土配合比试验,并研究了纳米SiO₂对混凝土抗压强度的影响及其微观机理。结果表明：超高强高流态混凝土中胶凝材料最优比例为：纳米SiO₂：硅灰：粉煤灰：水泥=1：8：20：71;在胶凝材料用量为600~1 000 kg/m³范围内,随着其掺量的增加,混凝土流动度不断增加,抗压强度先增大后减小,当其掺量为800 kg/m³时,抗压强度最大。分析认为,纳米SiO₂、硅灰与粉煤灰形成的三元多尺度堆积体系能优化粉体材料在混凝土中的微集料密实填充效应,纳米SiO₂的二次水化反应也有效改善了硬化水泥石的微观结构,并优化其形态分布,进一步增大其强度。     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆。选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响。研究结果表明：矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂浆流动度随硅灰掺量的增加而减小。通过正交试验优化自流平砂浆配方,得到最优矿物掺合料掺量为粉煤灰7%、石灰石粉4%、硅灰1.0%。     

粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构

采用DTA—TG、XRD、SEM以及宏观水化收缩和强度试验等手段研究了粉煤灰一脱硫石膏一水泥三元复合胶凝体系的水化过程、活性效应及微观结构等,根据试验结果总结了复合胶凝材料的水化动力学过程。结果表明,粉煤灰一脱硫石膏水泥石的钙矾石吸热峰强于基准样;在各组分相互活性激发和外掺激发剂作用下,粉煤灰一脱硫石膏水泥石中2次水化效应明显;SEM、XRD表明水泥石早期有明显的钙矾石生成,同时粉煤灰颗粒的表面侵蚀现象明显,进一步说明复合胶凝体系的早期活性得到有效激发,硬化后综合性能得到有效保证。且宏观收缩及强度试验也从侧面印证了微观试验结果。粉煤灰一脱硫石膏水泥基复合胶凝材料体系的研发可大量消耗燃煤电厂的工业废渣,具有显著的“绿色”效应。     

硅灰与氧化石墨烯对硬化水泥浆体的复合增强效应

研究了硅灰与氧化石墨烯复掺时对硬化水泥浆体力学性能的影响. 分别进行了普通水泥浆体、内掺质量分数10%的硅灰水泥、外掺质量分数0.8%的氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂（GOPCs）水泥浆体以及同时内掺硅灰与外掺GOPCs的水泥浆体的配制. 对4种硬化水泥浆体的抗折强度、抗压强度以及90 d龄期孔隙率进行了测定,同时采用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对水泥水化产物进行分析,并将4种样品的力学性能进行比较. 结果表明,当掺10%硅灰时,硬化水泥浆体90 d抗压强度比空白样提高了3.6%,抗折强度提高了9.6%;当只使用氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂而不掺硅灰时,抗压强度提高了11.9%,抗折强度提高了15.3%;当硅灰与氧化石墨烯复掺时,抗压强度提高了22.7%,抗折强度提高了38.6%. 孔隙率的变化以及XRD、SEM分析证实了这一结果. 因此,硅灰与氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂对硬化水泥浆体具有复合增强作用.