集料的结构构造特征与碱活性鉴定

用光学显微镜和SEM/EDS研究了沸石珍珠岩和硅质砾岩的结构构造及ASR反应特征,讨论了集料的物理构造和颗粒尺寸对ASR过程和膨胀的影响。不同级酸的沸石化珍珠岩和硅质砾岩表现出的不同“最不利现象”主要与两者的物理构造不同有关;测长法鉴定集料碱活性,除集料的活性组分外,应注意集料物理构造的影响;采用单级配细集料可在一定程度上减弱集料物理构造对ASR过程和膨胀的影响。     

两类典型碱活性岩石试体在碱溶液中的膨胀行为

为确定以Spratt硅质灰岩(SL岩石)和Pittsburg泥质白云质灰岩(PL岩石)为代表的两类典型碱活性岩石试体在碱性环境中的膨胀来源和发展评定岩石碱活性的方法,研究了不同条件下SL和PL岩石在砂浆和混凝土中的膨胀行为.研究结果表明:SL岩石在砂浆和混凝土中均呈高ASR膨胀性,尽管其中的少量白云石可发生去白云石化反应;决定PL岩石高膨胀性的机制是ACR,与传统的ASR有本质不同,尽管其中含有的少量微晶石英可参与与碱的反应并可能对岩石的膨胀有一定贡献.采用能保持岩石微观结构构造特征的颗粒尺寸是正确评估PL岩石碱活性的关键.利用ASR和ACR对粉煤灰等混合材及含锂化合物的不同响应,特别是LiOH的抑制ASR膨胀和引发ACR膨胀的双重效应,在实验室可以快速区别同时含有白云石和石英的灰岩类集料的活性来源.     

两类典型碱活性岩石在碱溶液中压蒸的反应产物

用XRD和SEM/EDS研究了以加拿大Spratt硅质灰岩(SL岩石)和Pittsburg泥质白云质灰岩(PL岩石)为代表的两类典型碱活性岩石在1.8 mol/L KOH,NaOH和LiOH溶液中150℃压蒸150 h后的反应产物.结果表明:2种岩石在不同碱溶液中受侵蚀程度、压蒸产物种类、结晶程度、形貌及分布显著不同.PL岩石除发生去白云石化反应外,岩石中的隐晶质石英也与碱反应生成典型的碱-硅酸反应产物.SL岩石除隐晶质石英与碱反应外,岩石中少量的白云石晶体在碱溶液中可发生去白云石化反应;ASR和ACR可能在某些灰岩集料中同时发生,尽管ASR,ACR在不同岩石中的贡献可能存在差异.     

碱—碳酸盐反应和pH值

热力学计算表明,碱—碳酸盐反应的AG_(298)~0=-12.19kJ。这是去白云石化反应得以进行的化学推动力。文中列出了计算所得的白云石稳定区和不稳定区的范围。由此得出,溶液中的pH愈高,CO_3~(2-)浓度愈低,则白云石愈不稳定。这就从理论上阐明了为什么水泥中碱含量愈高,碱—碳酸盐反应愈烈,膨胀破坏作用就愈大。混合材掺量很高时,才能显著降低水泥石液相中的pH值,从而缓和碱—碳酸盐反应。这再一次证明碱—碳酸盐反应与去白云石化密切相关。实验和理论证明,碱—碳酸盐反应是由于去白云石化在原地产生,这种局部化学反应和结晶压是引起膨胀的根本原因。要抑制碱—碳酸盐反应,防止混凝土工程遭受破坏,最根本的途径是采用高混合材掺量的低碱水泥。     

(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3BaTiO_3系无铅压电陶瓷工艺的研究

详细探讨了在制备(Bi1/2Na1/2)TiO3 BaTiO3(abbr.BNBT)系无铅压电陶瓷的过程中,合成条件Ty和烧结温度Ts对材料压电介电性能的影响,确定了较好的制备BNBT系压电陶瓷的工艺条件,并且系统地研究了(1-x)·(Bi1/2Na1/2)TiO3 xBaTiO3(x=0 02、0 04、0 06、0 08、0 10)的性能。XRD结构分析发现系统的相界在x=0 06,此时d33等压电介电性能参数达到最佳值。     

氧化温度对空气中一次烧成SrTiO_3晶界层电容器的显微结构及电性能的影响

采用空气中的一次烧成工艺,研究了氧化温度对SrTiO_3.晶界层电容器试样的介电常数ε、绝缘电阻率p及介质损耗tgδ的影响;借助于TEM及STEM对试样进行了分析,观察到试样中有直线型和锯齿型两种不同类型的晶界及存在于多个晶粒交汇处的Ti_nO_(2n-1)第二晶相;提出了不同氧化温度下的晶界结构模型,较好地解释了试样介电常数随氧化温度的降低而单调增大的变化规律.     

纳米ZnO晶体的制备与表征

采用一种简单的直接物理蒸发法制备了纳米ZnO晶体,该生长过程在无催化剂的条件下于900~1 200℃下进行的。所得产物用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。结果表明所得的产物属于纤锌矿结构的高纯度六方相ZnO,在实验中发现在900 ~1 000℃的条件下容易生成纳米棒,在1 000 ~1 100℃的条件下容易生成纳米线,在1 100 ~1 200℃的条件下容易生成纳米梳。并简单讨论了其生长机理,提出所得纳米结构是通过简单的VS(Vapor-Solid)机制生长的。     

Bi0．5Na0．5TiO3无铅压电陶瓷的结构有序化控制

以片状SrTiO3晶粒作为模板,使用模板晶粒生长法（TGG）控制制备[001]取向的有序化Bi0.5Na0.5TiO3压电陶瓷,同时研究了过量Bi2O3烧结温度以及掺MnO对Bi0.5,Na0.5TiO3有序度的影响．研究结果表明,过量Bi2O3的最佳掺入量为BNT粉料质量的1％;1190℃是合适的烧结温度,在1190℃下,BNT-1试样的有序度相对较高,有序度为88．2％;MnO的加入有效地提高了试样的有序度,并且降低了试样的烧结温度,同时也使得烧结温度范围变窄．在烧结温度为1170℃下,掺质量分数为0．3％MnO的BNT-1试样的有序度为91．1％．     

低Ca/Si比的C-S-H凝胶产物在抑制AAR中的作用

碱是混凝土发生碱-集料(AAR)反应的重要因素之一。许多资料报道低Ca/Si比的C-S-H凝胶对碱有强烈的吸附作用。从C-S-H凝胶的组成出发,指出低Ca/Si比的C-S-H凝胶在抑制AAR中的作用,解释了低Ca/Si的C-S-H凝胶对碱的吸附能力强的原因及其影响因素。为在实际工程应用中掺加混合材来抑制AAR反应,提高混凝土耐久性有重大指导意义。     

胶砂比和集料级配对ASR膨胀的影响

为建立快速鉴定硅质集料碱活性的方法 ,以沸石化珍珠岩和硅质砾石为集料研究了胶砂比和集料级配对砂浆试体ASR膨胀的影响。结果表明 :对检测集料ASR活性而言 ,快速砂浆棒法 (ASTMC12 6 0和CSAA2 3 2 - 2 5A)所建立的集料级配和胶砂比不是最敏感条件。采用单级配集料和多胶砂比砂浆试体可以更快速、可靠地鉴定集料ASR活性