碳纤维石墨导电沥青砂浆压敏性能研究

以碳纤维与石墨作为导电相材料,通过室内制备导电沥青砂浆试验,分析了不同碳纤维掺量、石墨掺量、石墨碳纤维两相复合对沥青砂浆电阻率的影响;通过循环加载试验分析了材料的压敏性及可逆性;引入电阻率变化率Fn、单位应力下电阻率变化值Kn两个参数,通过数理统计,探讨了不同循环加载次数下Fn、Kn变化的规律与趋势。试验结果表明:碳纤维与石墨的掺入可以有效降低沥青砂浆的电阻率;材料电导率随压应力的增加而增加,随压应力的卸载而下降,有较好的压敏性;Fn、Kn随循环加载次数有很好的相关关系;随着循环荷载次数的增加,单位应力下电阻率变化值减小,机敏可逆性趋于稳定;进一步改善材料设计,减少材料的塑性变形,对保证初期检测结果的可靠性十分重要。     

钢渣砂砂浆(SSM)膨胀破坏的力学行为

通过力学性能和80℃水热加速养护条件下砂浆棒自由线性膨胀率实验,结合SEM等微观测试技术,分析探讨了不同基体强度对钢渣砂砂浆(SSM,下同)膨胀行为的影响及水热养护不同龄期的力学性能与自由线性膨胀率的关系,从力学角度阐述了SSM膨胀破坏的机理.结果表明:基体强度的提高能有效减小SSM的膨胀率,推迟断裂龄期,降低最终开裂破坏程度,但不能最终抑制钢渣砂砂浆的开裂.80℃水热加速养护条件下,SSM强度的发展趋势与砂浆棒自由线性膨胀率有较好的相关性.当某点水泥石的拉伸应变达到极限时,裂缝以钢渣砂膨胀粒子为中心向四周呈放射状扩散,最终导致SSM强度降低和宏观开裂.     

砂土电阻率影响因素实验研究

电阻率是表征介质导电性的参数,土壤电阻率是各种物理特性的综合表现,是土壤的基本物性参数之一。实验研究了含水率、孔隙度和温度对几种砂土电阻率的影响,研究结果表明:含水率、孔隙度和温度均对土壤电阻率有明显的影响,含水率和孔隙度均与电阻率呈指数关系;温度对不同砂土介质的影响形式不同,其中砂土的温度与电阻率呈线性关系,而粉土的温度与电阻率呈负指数关系,60℃以内温度的变化对土壤电阻率的影响十分明显。     

碳纤维表面处理对碳纤维混凝土压敏性的影响

提出了复合材料界面的重要性,应用了一种新的碳纤维表面处理方法一气液双效法。经实验发现,碳纤维的气液双效法表面处理不仅提高了碳纤维的抗拉强度和复合材料的层问剪切强度,而且改善了纤维的分散性。在循环荷载作用下,发现用这种表面处理的纤维制成的碳纤维混凝土对应变变化感应的稳定性和重复性得到有效提高。     

低渗油藏岩石压敏性及其对渗吸的影响

针对裂缝性低渗透油藏基质中大量原油滞留而采不出来的特点,结合岩芯压敏性实验和渗吸实验,分析了该类油藏周期注水过程中的作用机理.进行了不同渗透率岩芯静态渗吸实验、岩芯的渗透率压力敏感性实验、不同压降条件下的渗吸实验,并将三者实验结果进行了比较分析.研究结果表明,渗吸采收率随着岩芯渗透率的增大而先增大后减小;岩芯渗透率损失主要是发生在有效压力增大的初期阶段;降压幅度和降压速度对渗吸采收率的影响趋势是先减小后增大;周期注水过程中,压力波动幅度较小时,岩芯压敏性起主要作用;当压力波动幅度较大时,压力波动产生的内外压差起主要作用.     

不锈钢渣掺量对碱矿渣-不锈钢渣砂浆抗裂性能的影响

将不锈钢渣应用于碱激发水泥,对其资源化利用起到了重要作用。采用氧化钙、碳酸钠和水玻璃作为复合激发剂,固定总碱当量为6%(即氧化钙+碳酸钠的碱当量为4%,水玻璃的碱当量为2%),研究不锈钢渣掺量(0%、10%、20%、30%和40%,即不锈钢渣与(矿渣+不锈钢渣)的质量比)对碱矿渣-不锈钢渣砂浆(ASLm)抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响,并通过抗裂评价指标A_cr(t)来表征ASLm的抗裂性能。研究发现：随着不锈钢渣掺量从0%增加到40%时,ASLm的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变和环向拉应力均降低,抗裂性能先提高后降低;当不锈钢渣掺量为30%时,ASLm的A_cr(t)最大,即抗裂性能最优。     

CA砂浆抗冻性能的影响因素研究

为提高CA砂浆的抗冻性能,研究了各组成材料对其抗冻性的影响.结果表明,沥青相对含量越高,抗冻性能越好,沥青乳液与水泥相对质量比(A/C值)从1.4增至1.7时,350次冻融循环相对弹性模量分别降至75%和92%;随着冻融循环次数的增加,CA砂浆质量呈增加趋势,沥青相对含量越高,冻融循环后质量增加率越小;但采用硫铝酸盐水泥(SAC)代替普硅水泥(C)制备的CA砂浆抗冻性较差,350次冻融循环剩余相对弹性模量45%-55%;相对于基准CA砂浆的抗冻性能,加入橡胶粉(CRB)、聚合物胶粉(P3)、有机纤维(FR)和硅灰(SF)能提高CA砂浆的抗冻性能,提高幅度以CRB最大,FR次之,P3更次之,SF最小.     

碳纤维混凝土配筋构件机敏性研究

对碳纤维混凝土(CFRC)试件进行加载实验,获得了压阻性,并对其机理进行了探讨;设计并制作了CFRC配筋构件,获得了构件在受弯时电阻及残余电阻和荷载的变化趋势,以及变化应力下电阻值相对变化与荷载的对应关系．结果表明：可以通过对比加载时阻值和残余电阻的变化结果确知其损伤情况．     

基于界面效应的碳纤维水泥基复合材料压敏性实验研究

碳纤维水泥基复合材料具有应变-电阻效应。通过碳纤维水泥基复合材料单丝拉伸实验,探究碳纤维水泥基复合材料载荷作用下电阻变化的主要因素。结果表明,在纤维拔出过程中,试样电阻随界面力增大而增大,界面力达到最大值时电阻迅速增大。试样电阻变化规律与界面结构变化一致,弹性变形导致的电阻变化可逆。碳纤维拔出过程中试样电阻的变化主要是由碳纤维—水泥基体界面因素引起的。     

对影响钢渣沸石水泥强度诸因素的探讨

对影响钢渣沸石水泥强度的主要因素进行了多组试验,分别考查了钢渣、沸石、石膏、硅酸盐水泥熟料及水泥细度与水泥强度的关系,并提出了一些解决措施.     

高钢渣掺量和高强度钢渣水泥的研制

钢渣的低水化活性而致钢渣掺量小．钢渣水泥强度，特别是早期强度低等一直是困扰其应用于水泥生产的难题。采用各原料预先单独粉磨然后混合的工艺，成功制备了一种新型钢渣水泥。研究结果显示：该水泥3d和28d的抗折强度、抗压强度分别达6．8MPa、35．1MPa和7．8MPa、57．8MPa。各主要原料的配合比为：硼(钢渣)为50％～55％，硼(矿渣)为20％～30％，硼(水泥熟料)为10％～25％，硼(石膏)为3％～5％。还借助XRD和SEM，对其水化及水化产物进行了分析研究。     

融雪化冰用钢渣导电沥青混凝土的电阻稳定性

探讨了不同石墨掺量下钢渣导电沥青混凝土(conductive asphalt concrete using steel slag as aggregate,CACS)的电阻稳定性,研究了温度、氯盐溶液、载荷变化对钢渣导电沥青混凝土电阻率的影响.试验表明,钢渣作为集料复掺石墨制备出的钢渣导电沥青混凝土,电阻随时间变化小,在氯盐溶液中其电阻稳定性也良好.钢渣导电沥青混凝土的电阻呈现明显的正温度系数效应(positive temperature coefficient,PTC),电阻率随着温度的升高而逐渐增加,具有良好的温敏性;电阻率随着压力的增大而减小,卸载后电阻率有所增加,但不能完全恢复到原来的电阻率.     

利用钢渣矿粉制备中低强度等级大体积砼的试验研究

在大体积混凝土工程中，由水泥水化热引起的温度应力导致混凝土开裂这一技术难题一直没有得到解决。采用钢渣矿粉来制备C30、C40强度等级大体积混凝土，实验结果表明，钢渣大体积巍凝土具有很好的抗渗性能和低收缩值；同时应用混凝土结构的温度收缩裂缝控制理论，对阳逻电厂三期工程混凝土进行了温度应力计算分析，证明该大体积混凝土工程具有很好的抗裂性。     

二灰钢渣混合料力学性能试验研究

为了研究二灰钢渣混舍料的力学性能，进行了抗压强度、抗压回弹模量、劈裂及弯拉强度试验。试验表明，二灰钢渣的抗压强度随粉煤灰与石灰比值的变化而变化，当粉煤灰与石灰的比值为3—5，钢渣的含量在75％-80％时7d抗压强度较高，最高可达2．62MPa；二灰铺渣混合料前期强度增加较慢，后期增加较前期快。二灰钢渣混合料的抗压回弹模量随龄期的增加而增长，在28—90d时模量增加较慢。而90—180d增大明显，增幅最高可达78．8％。二灰钢渣劈裂强度的形成主要是受钢渣含量的影响；劈裂强度随龄期的增加而增长，后期比前期增长快，28d劈裂强度在0.14—0．20MPa之间。     

钢渣处理汞污染海水的研究

选取一种钢铁工业废物——钢渣处理含汞海水,探讨了钢渣含量、钢渣粒径和汞初始浓度对除汞效果的影响.研究结果表明：钢渣对汞具有较好的去除效果,投加5 g/L 80目（粒径〈0.18 mm）钢渣处理0.5μg/L的含汞海水,汞的去除率达到90.6%.钢渣对汞的去除主要是吸附作用,通过钢渣处理能够显著降低污染海水中汞浓度,为解决海洋汞污染提出了一种有效途径.     

高粘沥青胶浆抗剪性能评价与分析

针对不同沥青与矿粉组成的3种高粘沥青胶浆抗剪性能进行研究,分析锥重、材料组成、温度、粉胶比等对高粘沥青胶浆抗剪性能的影响。结果表明,锥重对沥青胶浆抗剪强度影响很小。随着温度升高,沥青胶浆抗剪强度下降,在25～35℃之间,且当粉胶比大于1.2时,抗剪强度变化趋势显著加快。同种沥青胶浆,随着粉胶比增大其抗剪强度增大,但抗剪强度随温度敏感性先减小后增大,粉胶比为1.2时沥青胶浆抗剪性能温度稳定性最好。与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗剪强度及其温度敏感性影响更为显著。     

废钢渣与砂土的混合土材料力学特性试验

目的了解废钢渣与．砂土的混合土材料的力学特性,为废钢渣在松软砂土地基处理中的应用提供理论依据．方法采用应变控制式三轴剪切渗透试验仪进行三轴压缩试验．结果总结出废钢渣与砂土的配合比及龄期的变化对混合土力学性质影响的基本规律,废钢渣与砂土的混合土材料的黏聚力、内摩擦角、最大主应力差、初始弹性模量均较大．结论采用废钢渣对松软砂土搅拌压实后,可有效地提高地基的承载能力、降低基础的沉降量．     

钢渣、粉煤灰混凝土强度特性的实验研究

通过实验着重研究和分析钢渣粒径级配分布对钢渣混凝土力学性质的影响,以及最佳级配关系;同时找出钢渣粉、粉煤灰、水泥三者之间不同组成比例,钢渣混凝土的力学属性和强度变化规律,以便求出最佳配比,从而为钢渣、粉煤灰的综合利用提供基础资料和科学依据．