基于微米划痕的水泥基材料断裂韧性测试与分析方法

水泥基材料脆性突出、易开裂是其工程应用亟须解决的关键难题。对水泥基材料各物相的微观脆性进行解析,并建立与其水泥基材料整体脆性之间的联系,是对水泥基材料进行增韧设计的基础和关键。采用微米划痕实验,获得断裂韧性-位移曲线,并联合高分辨扫描电子显微镜分析划痕区域所对应的物相,实现了水泥浆体及其微观物相断裂韧性的定量表征,从而建立了水泥浆体整体脆性与水化硅酸钙凝胶脆性之间的联系。     

用硬化水泥石配料的硅酸盐水泥熟料烧成特性与力学性能

为探究硬化水泥石部分替代水泥生料对熟料烧成的影响,研究了硬化水泥石在高温（1 000～1 450℃）下的煅烧特性,进而研究了相同率值下不同硬化水泥石掺量（0、10%、20%和30%）与不同煅烧温度（1 350、1 400℃和1 450℃）对水泥生料的易烧性与熟料性能的影响规律。结果表明：硬化水泥石经过高温煅烧后,在1 300℃时会再次生成C₃S。硬化水泥石替代部分硅酸盐水泥生料会降低液相出现的温度与C₃S的表观活化能,其最佳掺量为20%。硬化水泥石的掺入会稳定C₂S的晶型导致C₃S形成困难,同时使C3S的晶型由R型向M型转变。与分析纯原料作为水泥生料相比,适量硬化水泥石（20%）作为水泥生料掺入会提高熟料后期的力学性能,这可能与熟料中C₃S晶型差异、C₂S活性差异以及熟料矿相的发育质量有关。     

大型船用螺旋桨桨毂粗加工刀具路径规划研究

针对大型船用螺旋桨毛坯余量较大,相邻桨叶间存在重叠区,现有加工方法吊装复杂、需要二次装夹且叶根桨毂加工周期长等问题,提出了一种多轴对称加工叶根桨毂方案,并依据加工方案,应用定轴加工方法研究桨毂粗加工刀具路径规划。根据桨毂曲面特征,计算走刀行距与步长;基于定向包围盒(Oriented Bounding Box,OBB)干涉检查算法划分加工区域;在此基础上分析切削参数恒定时,横向行切、纵向行切和环切3种刀具路径规划方法对桨毂加工效率的影响。研究结果可为正确选择桨毂粗加工刀具路径规划方法和后期大型船用螺旋桨叶根桨毂加工装置研发提供理论基础。     

不同养护制度下大掺量石灰石煅烧黏土UHPC早期水化及力学性能发展

采用大掺量(60%,质量分数)石灰石煅烧黏土替代水泥熟料设计制备了超高性能混凝土(UHPC),通过抗压强度测试、X射线衍射(XRD)分析、等温量热分析以及综合热分析研究了其在标准养护和蒸汽养护下的早期水化行为和力学性能发展。研究发现,蒸汽养护显著改善了由高水泥替代量造成的1 d及3 d抗压强度损失,标准养护则使7 d抗压强度更为优异,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时各个龄期的强度发展最佳。在蒸汽养护条件下水化进程得到大幅提前,出现明显的铝酸盐相反应放热峰。蒸汽养护加剧了煅烧黏土对氢氧化钙的消耗,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时才检测到单碳型碳铝酸盐的形成,表明在低水胶比环境下,早期煅烧黏土与石灰石的协同作用主要取决于活性组分煅烧黏土的含量。     

煅烧黏土反应活性及其影响机理

采用煅烧黏土在碱性溶液中的反应热试验,探明了氢氧化钙含量、反应温度、煅烧温度和高岭石含量等因素对煅烧黏土反应活性的影响规律及其机理.结果表明：反应热试验能够实现煅烧黏土反应活性的快速表征,且累计放热量与黏土中高岭石含量具有良好的线性相关性;随着煅烧温度的升高,黏土颗粒逐渐破碎,结构无序化程度增大,反应活性出现并逐渐增长到峰值,随后黏土颗粒粒径进一步增大,导致反应活性显著下降.     

爱心馒头进灾区 别样风景暖灾民

四川江油是北川县地震安置群众的重要集居地,目前驻扎了各地受灾民众4000余人。安琪酵母股份有限公司命名为“天使行动”的救灾计划已经在宜昌总部和灾区展开,到目前为止,已经捐赠和救灾支出共140多万元。     

Al2O3掺杂对γ-C2S碳化性能的影响

本文研究了Al₂O₃掺杂对γ-C₂S熟料粒径、微观结构和力学性能的影响。试验结果表明:Al₂O₃掺杂不会改变γ-C₂S的晶型,但显著改变了其形貌;纯相γ-C₂S颗粒表面褶皱较多,颗粒尺寸较大,掺杂Al₂O₃后γ-C₂S颗粒表面褶皱消失而变得光滑;γ-C₂S碳化体的抗压强度与碳化程度随着Al₂O₃掺量的提高逐渐增加。通过碳化反应温升并结合碳酸钙衍射峰的半峰宽和X射线衍射仪(XRD)定量分析表明,Al₂O₃掺杂延缓了碳化放热,有利于碳化反应的持久进行,同时促进了碳酸钙晶粒的生长和数量的增加,从而使碳化程度更高,基体结构更加密实,因而抗压强度更高。     

用纳米压痕复合扫描电子显微镜分析水泥砂浆中单一组相的力学性能(英文)

采用纳米压痕复合扫描电子显微镜研究了硬化水泥砂浆的物相和对应的微观力学性能。结果发现:微观尺度上,砂子、未水化水泥颗粒和氢氧化钙的弹性模量分别为105.55、107.06 GPa和60.88 GPa。同时,低密度水化产物和高密度水化产物的存在得到了验证,其弹性模量的统计分析值分别为18.42GPa和32.53GPa。从测试结果的对比分析可以看出,未水化水泥颗粒弹性模量的测试值与文献值基本保持一致,氢氧化钙弹性模量的测试值高于文献值;水化产物弹性模量统计分析的结果虽与文献保持一致,但超高密度水化产物的存在仍有不确定性。     

爱心馒头赈济灾区民众——安琪酵母股份有限公司江油“天使行动”侧记

昔日美丽如画的历史名城四川江油，在汶川特大地震后满目疮痍。这里目前安置了各地受灾民众4000余人。到处帐篷林立，是北川县受灾后群众的重要集居地。     

混凝土微观力学基础研究进展及应用展望

混凝土是现代土木工程建设的基础和关键结构材料,现代工程建设的发展对混凝土性能提出新的挑战。水化硅酸钙(C-S-H)是水泥水化最重要的产物(约占水化产物的70%),也是混凝土中最重要的胶结性物质,起到胶结砂石骨料、发挥强度的关键作用。在微观尺度上,C-S-H是一种多孔介质材料,组成结构十分复杂。因此,对C-S-H微观力学性能进行解析和设计,是认识和提高水泥基材料宏观力学性能的关键,同时也是混凝土研究领域的基础科学问题。该文旨在介绍混凝土微观力学性能表征方法、混凝土微观力学计算理论以及其在混凝土应用过程的新发现,同时展望混凝土微观力学在工程建设中的应用。