偏高岭土-水泥基材料力学性能研究进展

在配制水泥基材料过程中,利用活性材料替代部分水泥,可提高基体的力学和耐久性能,同时还可减少水泥用量,对节能减排有重大帮助.近年来偏高岭土(MK)活性材料开始受到广泛关注和研究,其对水泥基材料性能的影响研究也有重大进展.主要综述了MK对水泥基材料力学性能的影响研究进展,主要包括含杂质煅烧高龄粘土以及纯MK对砂浆和混凝土的早期和后期力学性能影响,MK与石灰石粉(LF)复掺对水泥基材料力学性能以及MK对超高性能混凝土(UHPC)的力学性能影响,最后对MK-水泥基材料的未来研究方向进行了展望.     

相变材料在水泥基材料中的应用

相变储能已成为水泥基材料领域的研究热点.本文总结了水泥基材料领域常用相变材料的类型与特点,阐述了相变材料在水泥基材料中的3种植入方式:浸渍吸附法、定型封装法、胶囊封装法.讨论了相变材料对水泥基材料工作性能、力学性能及水泥水化历程的影响规律,介绍了相变材料在水泥基材料中的应用情况,探讨了相变材料研究存在的问题与发展趋势.     

球形/球柱形微胶囊自修复水泥基复合材料修复效率数值模拟

水泥基复合材料因其固有的脆性和较低的抗拉强度,在工程结构中不可避免会发生开裂。胶囊法自修复系统为水泥基材料基体开裂的修复和延缓潜在危害提供了一种可行的方法。借助扩展有限元方法,模拟了微胶囊自修复水泥基模型材料内微裂缝的产生、扩展、断裂过程及胶囊破裂行为,验证了裂缝迫使胶囊发生破裂的概率;应用复合材料理论,计算出了不同掺量下球形/球柱形微胶囊修复前后水泥基复合材料的有效弹性模量,表征了该复合材料的修复效率。     

侵蚀介质侵入水泥基材料中孔径与裂宽的临界值

基于水泥基材料耐久性要求,结合表面润湿理论对侵蚀介质侵入水泥基材料的孔径与裂宽的临界值进行了分析和理论推导,以水作为侵蚀介质,并通过压汞法和电子显微镜的观测结果对理论推导值进行了验证.结果表明:侵蚀介质侵入水泥基材料的孔径和裂宽的临界值均在纳米级,并与温度、材料内的相对湿度密切相关,可侵入孔径和裂宽的临界值随温度的升高略有减小,随材料内相对湿度的增大而显著增大.     

原位光催化水泥基材料的制备及性能

光催化剂在水泥基材料中的分散性问题一直是制约光催化水泥基材料性能的主要因素之一。本文通过在水泥基材料成型过程中加入铋系光催化前驱体溶液实现原位光催化水泥基材料的合成,提高光催化剂在水泥基体中的分散性,赋予水泥基材料光催化性能的同时改善水泥基体抗压强度。通过扫描电镜和EDS能谱对光催化水泥基材料微观结构和成分进行表征。结果表明,光催化水泥基材料对罗丹明B的降解效率最高可达91.64%,对氮氧化物的降解效率最高可达到15.03%,早期机械强度提升约10%。光催化剂在水泥基体中分散更加均匀,同时水泥基体致密度提高。本文揭示了原位光催化水泥基材料的光催化性能与机械性能的提升机制,为其他功能性水泥基材料的制备提供了理论基础。     

1H驰豫时间谱在水泥基材料研究中的应用

水泥水化、硬化体结构的形成及演化、水泥基材料内部不同水分之间的转化、吸水、干燥、水分在水泥基材料内部的扩散过程引起水分化学状态或所处环境物理状态的变化.这种变化可用1H核磁共振驰豫时间进行表征.已有的研究表明,1H驰豫时间谱可用于水泥水化过程、硬化体结构形成、孔结构、水分在水泥基材料内的传输过程等的表征,所得结果与其它方法所得结果有较好的一致性.且磁共振成像可直接观察水分在水泥基材料中的分布及传输,这是其它现代测试方法难以达到的.     

水泥基材料(工艺)高性能化原理及存在的问题

在介绍含有超细颗粒均匀分布致密体系即DSP材料的特征、技术性能以及应用领域的基础上，提出了水泥基材料（工艺）高性能化的致密填充原理，显微混凝土理论以及集料包围垛密理论。并探讨了实现水泥基材料高性能化的途径，同时指出目前研究中存在的问题。     

多尺度纤维增强水泥基材料的研究进展

随着现代工程技术的不断进步,超高层、超深井、大跨度等复杂恶劣环境对水泥基材料提出了更高的要求,鉴于水泥基材料是一种具有多尺度结构特征的复合材料,因此使用多尺度纤维是增强水泥基材料性能的有效途径.本文在综述国内外水泥基材料多尺度特征研究进展的基础上,介绍了水泥基材料的多尺度模型发展概况,指出了目前的研究中各个尺度模型之间的联系不够紧密的不足;总结了水泥基材料内部裂纹由微观至宏观的多尺度扩展、破坏过程;论述了单一纤维和多尺度纤维增强水泥基材料的研究现状,提出了目前应加强对多尺度纤维的增强机理的研究、开发性价比更高的纤维体系等建议.最后对多尺度纤维增强水泥基材料的研究方向进行了展望.     

粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料强度及黏度的影响

研究了粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料的强度及黏度的影响.试验表明:粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料早期强度有削弱的作用,而对于其后期强度,在合适的掺量下,可以使得硫铝水泥基注浆材料强度提高;粉煤友在一定掺量下还能有效降低硫铝水泥基注浆材料的黏度.     

水泥基无收缩灌浆料发展应用

水泥基无收缩灌浆料的材料组成、应用领域及发展现状.水泥基无收缩灌浆料是一种以水泥基胶凝材料为基材,与超塑化剂等外加剂及细集料等混合而成的灌浆修补材料,具有大流动性、早强、高强、微膨胀的性能.