丙烯酸酯结构胶粘剂固化过程的热分析研究

利用同步热分析仪,在恒温条件下,测量了双主剂型丙烯酸酯结构胶粘剂(AB胶)固化过程中其热量、温度、质量随时间的变化关系.实验结果表明:(1)AB胶的固化反应是一个放热过程,放热速率随时间延长而快速减小,约10min后不再放热和吸热,即AB胶中化学反应约至10min时基本结束,且放出的总热量AQ≡114J/g; (2)整个测量过程中,AB胶的温度变化较小,约在0.5℃范围内；(3)AB胶在整个固化过程中,质量变化不大,说明在化学反应过程中并未生成容易挥发的物质.上述结果也表明,在液态簧振动力学谱对AB胶固化过程的测量中,样品复杨氏模量随时间t的变化与其中化学反应有关,而不是样品温度、质量变化引起的.因此,此研究可以为AB胶改性与应用以及液态簧振动力学谱在化学反应过程检测的应用探索上提供参考.     

超高强大体积混凝土的水化温升及温差测试

用超高强混凝土浇注了尺寸为1 m×1 m×1 m的4组大体积构件,所用混凝土最低水胶比为0.16,最高胶凝材料用量达900 kg/m3,矿物掺料最高掺量为50%.分析了所用胶凝材料的水化热,测试了混凝土的水化放热温升及构件内外温差,试验表明:矿物掺合料的加入,显著降低了胶凝材料的水化热.同时,由于混凝土水胶比极低,胶凝材料水化程度较小,文中制备的大体积混凝土水化放热温升最高为52 ℃,混凝土构件的内外温差最高只有23 ℃.保温层增加了大体积混凝土温升的同时,对混凝土的降温速度的控制及降低混凝土内外温差是有利的.在有保温层的条件下,超高强混凝土完全可以用于大体积工程.     

碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究

通过对胶凝材料强度、水化热的测定和对水化产物种类及表观形貌的分析,探讨了缓凝剂和钢渣掺量对碱激发钢渣矿渣胶凝材料性能的影响,并对其水化特性进行了研究.结果表明:钢渣掺量为40%、矿渣掺量为60%时,外掺6%水玻璃激发剂和1%的K缓凝剂,所制得的胶凝材料的凝结时间和强度可以达到42.5R普通硅酸盐水泥的技术要求;碱激发钢渣矿渣胶凝材料的放热特性与碱激发矿渣胶凝材料类似,具有放热量小的特点;钢渣与矿渣组合有利于胶凝体系水化进程的发展,两者具有相互促进的作用.     

水晶滴胶制作昆虫标本

探索采用水晶滴胶(环氧树脂)制作昆虫、植物标本。以昆虫标本的制作为例,详细介绍了利用水晶滴胶制作标本的方法。采用对照实验的方法,探究了温度对滴胶固化的影响,并对不同材质滴胶进行了对比实验。结果表明,普通滴胶40℃、快干滴胶50℃环境下固化效果最好,且快干滴胶相比普通滴胶固化时间更短,成品效果更好。对两种滴胶的基本情况进行了进一步的探索,为标本制作选取滴胶材料提供了理论依据和数据参考。     

硅灰复合硅酸盐胶凝材料体系水化反应试验

目的找出硅灰掺量对复合胶凝体系的水化反应以及微观结构的影响,为下一步进行复合硅酸盐胶凝体系的水化动力学研究提供参考.方法将质量分数为0、2%、5%、8%、10%硅灰掺入到硅酸盐水泥中,测试水泥浆体的水化放热速率及水化放热量,并进行XRD光谱分析和SEM扫描电镜分析.结果随着硅灰掺入量的增加,复合胶凝体系的水化诱导期延长,加速期的水化放热速率提高,二次水化放热峰的放热速率增加,减速期的水化速率损失降低,并均在掺量为8%时达到极值;当硅灰的掺量达到8%时,复合胶凝体系Ca(OH)2的生成量达到最小值.结论硅灰的加入,促进了复合胶凝体系的水化,改善了水泥石的微观结构.     

外加剂对水泥固化铁矾渣性能的影响

在硅酸盐水泥熟料中加入铁矾渣,制备成胶凝材料.分别以粉煤灰沸石、硫化钠和粉煤灰为外加剂,研究其对水泥固化体强度和浸出毒性的影响.在胶凝材料中铁矾渣加入量为60%时,加入沸石、硫化钠为稳定剂,均可提高重金属离子的稳定性,不同固化体的浸出毒性值均低于国家标准.在胶凝材料中加入粉煤灰,粉煤灰掺量增加,固化体强度下降,不同固化体的浸出毒性值也均低于国家标准.     

矿渣胶凝材料对尾矿中重金属Pb的固化实验

利用配制的矿渣胶凝材料来固化尾矿,并对其进行无侧限抗压强度、重金属的毒性浸出以及BCR重金属形态分布试验.室内试验结果表明,矿渣胶凝材料能有效地降低尾矿中重金属Pb的浸出浓度.当掺入量逐渐增加时,固化效果增强,且可氧化态和残渣态的比率增加,稳定性增强.由此可知,矿渣胶凝材料对尾矿具有良好的固化效果.     

粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系的水化放热性能

利用等温量热仪,研究粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系3 d内水化放热性能,借助X射线衍射仪与热分析仪分析不同胶凝体系的水化产物。结果表明:掺量质量分数为45%时,粉煤灰-水泥胶凝体系3 d的水化放热量为175.4J/g,矿粉-水泥胶凝体系为205.4 J/g;矿粉-水泥胶凝体系水化速率峰值出现时间为15.3 h,大于粉煤灰-水泥胶凝体系的10.22 h;双掺粉煤灰和矿粉等量取代质量分数为50%水泥时,随粉煤灰掺入比例的增大,水化放热量减小的程度增大,但粉煤灰或矿粉的掺入比例与水化热峰值及其出现时间关系不大;掺入粉煤灰和矿粉后,可以明显降低早期水化产物中钙钒石(AFt)和氢氧化钙(CH)的生成量。     

NiFe2O4/Cu金属陶瓷与金属的磷酸盐黏接特性

采用磷酸铝铬为胶黏剂,NiFe2O4陶瓷粉与Cu-Ag合金粉为填充料,CuO为固化剂,对NiFe2O4/Cu金属陶瓷与45#钢的黏接特性进行研究.通过测试黏接接头强度、分析黏接界面和黏接层的显微结构和物相组成等研究胶黏剂浓度和处理工艺对黏接接头室温和高温黏接性能的影响.实验结果表明,于120 ℃固化和1 000 ℃热处理后的黏接界面结合紧密,于120 ℃固化后的室温拉剪强度达53.88 MPa,于1 000 ℃热处理后的室温拉剪强度为25.43 MPa;700 ℃时试样拉剪强度达29.25 MPa,800 ℃时接头的拉剪强度降为6.54 MPa;胶黏剂的软化及熔化是导致800 ℃时接头高温黏接强度降低的一个主要原因,同时,高温下磷酸盐分解物的挥发及其物相反应导致黏接层疏松、多孔.     

膏体充填用矿渣--钢渣基胶结剂协同固化Pb2+

利用矿渣-钢渣基胶凝材料(简称冶金渣胶凝材料)代替传统充填料中使用的水泥作为胶结剂,掺入含铅尾砂制成胶结充填料试样,通过流动度和抗压强度表征其工作性能,通过Pb2+浸出质量浓度表征其固化效果,通过X射线衍射、红外光谱、差示扫描量热法等手段分析其物相组成,并与P·I 42．5硅酸盐水泥作对比.在相同条件下,冶金渣胶凝材料试样的流动度平均高出水泥50 mm,且28 d强度符合一般矿山3．0 MPa的要求.冶金渣胶凝材料试样28 d龄期铅浸出质量浓度低于地下水环境质量标准Ⅲ类水0．05 mg·L-1的限值,而水泥为0．1 mg·L-1左右.冶金渣固化铅性能优于水泥的机理在于冶金渣胶凝材料水化生成更多钙矾石.此外,冶金渣胶凝材料水化产物可能存在类沸石相,更有利于吸附固化Pb2+.     

用工业废渣配制软土固化剂技术优势研究

选取水化能生成胶凝性水化物、膨胀性水化物或碱性物质的工业废渣作为固化剂组分,按照固化土结构模型调整固化土中工业废渣配比,对比工业废渣固化土与水泥固化土抗压强度,考察用工业废渣配制软土固化剂的技术优势.试验结果表明:与水泥相比,用工业废渣作为固化剂组分可提高固化土碱度,生成膨胀性水化物,调整固化土中胶凝性水化物与膨胀性水化物生成速率,并且工业废渣固化土抗压强度显著高于水泥固化土.     

结构胶黏剂在温度作用下的剪切性能试验研究

设计并进行了2组采用不同条件固化的胶黏剂的拉伸剪切试验,研究了结构胶黏剂的剪切强度和剪切刚度随温度升高的变化规律,以及不同温度下胶黏剂剪切破坏模式.试验发现,室温固化的胶黏剂再次经历高温后,其玻璃化温度Tg有了30℃左右的提高;随着温度的升高,胶黏剂剪切强度和剪切刚度总体上呈下降趋势,且在其玻璃化温度Tg前后20℃的区域内变化最为明显.研究表明,胶黏剂玻璃化温度是影响胶黏剂温度作用下剪切性能的关键因素,同时高温固化方式可以提高胶黏剂玻璃化温度,延缓胶黏剂剪切强度和剪切刚度的下降.在此基础上,引入玻璃化温度这一重要参数,给出了结构胶黏剂的剪切强度及剪切刚度与温度之间的关系模型,为实际工程应用提供了参考.     

基于正交试验的全固废复合胶凝材料固化盐渍土的力学性能

为研究全固废复合胶凝材料在固化硫酸盐渍土中的应用,采用正交试验方法对全固废复合胶凝材料固化盐渍土的无侧限抗压强度进行试验,探讨各影响因素对全固废复合胶凝材料固化盐渍土力学性能的影响,并运用扫描电子显微镜scan-ning electron microscope、热重分析等微观分析方法,对不同矿渣占比的固化盐渍土微观形貌和水化产物进行分析.结果表明:全固废复合胶凝材料固化盐渍土的力学强度较天然盐渍土有显著提高;对养护28 d龄期的正交试验无侧限抗压强度结果进行极差、方差和二阶混合料规范多项式分析可知,固化盐渍土无侧限抗压强度与火山灰质材料掺量、矿渣占比呈正相关性,与电石渣掺量呈负相关性,无侧限抗压强度计算模型与实测值具有较好的一致性;由微观分析可知随着矿渣占比的增加,养护28 d龄期的固化盐渍土试件内水化产物逐渐增多,试件内大孔隙含量逐渐减少,进而使得固化盐渍土无侧限抗压强度随矿渣掺量的增加而增大.     

热固性酚醛树脂固化环氧树脂反应动力学研究

文章采用非等温DSC法研究了酚醛/环氧树脂/TA催化剂体系热固化动力学:Friedman法确定了固化动力学参数,动力学模拟建立了固化机理模型函数。结果表明:该体系放热曲线存在一个放热峰;可用Bna反应模式机理函数描述热固化反应过程,反应模式为枝状成核的自催化反应。由模型函数得出的反应时间与反应程度关系发现:温度为160℃,反应时间为30m in时,该体系反应程度达到了90%,为固化工艺条件的选择提供了依据。     

室温固化聚氨酯胶黏剂的研制

研制了一种室温固化无溶剂双组分聚氨酯胶黏剂,具有较高的黏接强度及良好的韧性,在保持室温剪切强度为37.1MPa的同时,扯断伸长率为104％,200℃仍有3．8MPa的强度;分析并详细探讨了硬段含量不同体系性能的变化：通过对热失重曲线及恒温失重的考察表明体系具有良好的耐热老化性能,同时考察了体系的耐水性及耐油性,结果表明体系具有优异的耐介质性能。     

单搭接接头胶层中的温度应变研究

通过应变仪测定了由钢制单搭接胶接接头上的胶层于室温下固化时产生的收缩应变和固化结束后因环境温度波动所引起的纵横向应变．结果表明，在试验条件下，最初12h时间内测得搭接部胶层内的纵横向应变为收缩应变，随后在大约3℃的环境温差作用下呈以24h为周期的变化，纵向应变高于横向应变．对结构钢一胶层界面上的内应力形成过程作了初步分析，指出胶层中存在的交变应力可能是导致老化和金属一胶层界面结合的早期破坏的主要原因之一．     

低水胶比对复合胶凝体系水化特性和动力学影响研究

低水胶比复合胶凝体系的水化机理和水化行为较普通水胶比胶凝体系存在一定差异,该条件下传统的水化结论往往不再适用.以不同低水胶比水泥-粉煤灰-矿渣复合胶凝体系为研究对象,通过测试净浆试件7d水化热,结合水化动力学模型探明了低水胶比、矿物掺合料掺量对其水化行为和水化机理的影响,并通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析了低水胶比复合胶凝体系的水化产物差异.研究结果表明：水胶比为0.2、粉煤灰-矿渣复掺量小于50%时,复合胶凝体系早期和后期的放热速率无明显差异,此时复掺粉煤灰-矿渣对水泥水化存在一定促进作用,当水胶比增至0.25和0.3时,复掺粉煤灰-矿渣在10～17h抑制了水泥水化;当水胶比由0.3降低至0.2时,胶凝体系最大放热速率呈增大趋势,且水化过程由NG-I-D改变为NG-D,不再经历相边界反应;水化至28d时,水化硅酸钙(C-S-H)的形貌随着水胶比的降低,由纤维状向球状转变.     

利用烧结脱硫灰-高炉矿渣-水泥熟料制备胶凝材料

为了解决炼铁高炉矿渣、脱硫副产物大量堆积产生的环境问题,实验中利用钢渣、脱硫灰及水泥熟料制备复合胶凝材料.在加水预处理的条件下,随着脱硫灰掺量的增加,胶凝材料的强度呈先增加后变小的趋势,当脱硫灰的氧化温度为550℃、氧化时间为30 min以及掺量为5%时所制得的胶凝材料可获得较好的反应性能.该胶凝材料强度能够达到GB 1344—1999中52.5R水泥强度的要求.     

利用烧结脱硫灰-高炉矿渣-水泥熟料制备胶凝材料

为了解决炼铁高炉矿渣、脱硫副产物大量堆积产生的环境问题,实验中利用钢渣、脱硫灰及水泥熟料制备复合胶凝材料.在加水预处理的条件下,随着脱硫灰掺量的增加,胶凝材料的强度呈先增加后变小的趋势,当脱硫灰的氧化温度为550℃、氧化时间为30 min以及掺量为5％时所制得的胶凝材料可获得较好的反应性能.该胶凝材料强度能够达到GB 1344-1999中52.5R水泥强度的要求.     

地聚物砂浆的力学性能与孔结构分形特征分析

为探讨矿渣粉改性粉煤灰地聚物砂浆在不同温度下的强度变化规律及改善机理,进行了不同矿渣粉掺量的粉煤灰地聚物在多种温度下的力学性能试验,并分析了其微观形貌及孔结构特征。结果表明:粉煤灰基地聚物在室温固化时的抗压强度和抗弯强度均较小,掺入矿渣粉或高温固化都可以改善粉煤灰地聚物的力学性能,但高温固化导致后期抗压强度变化变缓;当不掺矿渣粉时,地聚物砂浆的流动度为232 mm,但凝结时间超过8 h;随着矿渣粉掺量的增加,地聚物的流动度逐渐降低,凝结时间也变短;高温固化和掺入矿渣粉都可以显著减小粉煤灰地聚物材料的孔隙率;室温固化时,地聚物砂浆中含有大量宏观孔隙,并且粉煤灰地聚物砂浆中基本不存在胶凝孔隙;高温固化后,粉煤灰地聚物砂浆中以毛细孔隙体积占比最大,而改性砂浆则以胶凝孔隙和过渡孔隙的居多;从试件内部的微观形貌图可见,掺入矿渣粉后地聚物砂浆变得更加致密;基于热力学关系的分形模型可以在压汞法测量的孔径范围内很好地描述地聚物砂浆孔结构的分形维数,其次为孔轴线模型;地聚物砂浆孔结构的分形维数大于2.0,在粉煤灰地聚物中掺入矿渣粉可以改善地聚物的孔隙结构,提升固化温度则使得地聚物的孔隙结构变得复杂。