2025, 28(1):1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.001
摘要:基于分子动力学方法,探究了4种阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)对氯离子在水化硅酸钙(C-S-H)凝胶孔中扩散行为的影响机理.结果表明:C-S-H对氯离子的吸附量与其对阳离子的吸附能力相关;Ca2+和Mg2+可以促进氯离子的吸附,使C-S-H中的表面钙容易脱附进入溶液,延长氯离子和孔隙水的空间相关性,导致氯离子周围形成多层水合壳,降低其扩散能力;在被C-S-H层吸引的阳离子以及水分子的共同作用下,4种溶液中C-S-H凝胶孔中的氯离子扩散系数大小依次为KCl>NaCl>CaCl2>MgCl2.
吴仪,党发宁,NIMBALKAR Sanjay,陈雅琴,张峰华
2025, 28(1):9-18. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.002
摘要:为探讨水对透水混凝土(PC)路面的影响,研究了干湿、冻融和干湿-冻融3种循环模式下PC性能的演化方程,揭示了单因素和双因素作用下PC的损伤机制.结果表明:添加玄武岩纤维(BF)虽然改变了PC的孔隙结构和初始性能,但并未影响损伤机制;冻融循环导致PC路面次生裂缝数量呈指数增长,与干湿循环作用下的性能演变规律不同;干湿循环在PC损伤前期引起孔隙壁表面物质溶解、流失和边缘卷曲剥离,冻融循环在PC损伤后期导致裂缝产生和扩展,造成颗粒间作用力断裂;在干湿-冻融循环耦合作用下PC性能指标降低程度超过干湿和冻融循环单因素作用结果之和.
2025, 28(1):19-25. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.003
摘要:磷酸钾镁水泥基(MKPC)涂料浆体经NaCl溶液和水长期浸泡后,测试了其强度、吸水率、物相组成和微结构的变化.结果表明:经NaCl溶液浸泡540 d后,MKPC涂料浆体试件的抗折和抗压强度剩余率明显高于经水浸泡后的试件,排除水腐蚀的因素后,NaCl溶液对MKPC硬化体有增强作用;经硅微粉和水玻璃改性的MKPC涂料浆体试件抗折和抗压强度剩余率均高于未改性试件,水玻璃和硅微粉的改性能够改善MKPC硬化体对NaCl溶液的抗侵蚀性能;在水和NaCl溶液中浸泡540 d后,经硅微粉和水玻璃改性的MKPC涂料浆体试件孔结构劣化程度较未改性试件明显减轻.
2025, 28(1):26-32. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.004
摘要:研究了水泥与碱激发矿渣/粉煤灰(AASF)复掺比例和龄期对固化氯盐渍土力学性能的影响及其固化机理.结果表明:当水泥与AASF按照最佳质量比11∶9掺加时,固化氯盐渍土各龄期的抗压强度均较纯水泥固化氯盐渍土高出50%左右;水泥与AASF的反应可以相互协同,所生成的水化硅铝酸钙和水化硅铝酸钠凝胶能够持续物理吸附游离Cl-,有效减轻了Cl-对水泥水化的抑制作用,同时水泥的水化进一步提高了AASF的反应速率和程度;水泥与AASF复掺固化氯盐渍土的胶凝性产物相较于纯水泥固化氯盐渍土明显增多,硬化体的结构也更加致密.
2025, 28(1):33-41. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.005
摘要:通过响应面法 (RSM) 研究了温度和相对湿度对CO2养护钢渣制品(以下简称钢渣制品)性能的影响.结果表明:温度和相对湿度的相互作用对钢渣制品碳化过程的影响在不同碳化阶段有所不同.CO2养护初期,CO2的扩散是关键因素,但该阶段碳化不充分;CO2养护后期,钢渣制品的抗压强度和碳化程度受Ca2+和CO2溶解度的影响较大.当相对湿度低于30%时,尽管CO2扩散较快,但其溶解度低,限制了CO
2025, 28(1):42-49. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.006
摘要:针对微生物泡沫剂发泡倍数低、泡沫尺寸不均匀及泡沫稳定性差等问题,采用阳离子型表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,CTMAB)、阴离子型表面活性剂(十二烷基磺酸钠,CAS)和两性离子型表面活性剂(椰油酰胺基丙基甜菜碱,CAB)对其进行改性,探究表面活性剂类型及掺量对微生物泡沫剂发泡倍数和泡沫性质的影响,并研究了所制备的A06泡沫混凝土的物理力学性能及微观孔隙结构.结果表明:CAB对微生物泡沫剂性能的改善效果最佳,在最佳掺量5.0%下,微生物泡沫剂发泡倍数达32、泡沫1 h沉降距为5 mm、1 h泌水率为62.96%,泡沫尺寸小且均匀;所制备的A06泡沫混凝土28 d抗压强度达到3.45 MPa,高于行业标准要求.
2025, 28(1):50-57. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.007
摘要:以锡尾矿(T)、湖泊底泥(L)、粉煤灰漂珠(F)为原料,水玻璃为黏结剂,制备高强陶粒,利用正交试验、单因素优化试验探究热处理制度及水玻璃掺量对陶粒性能的影响.结果表明:在原料配比为m(T)∶m(L)∶m(F)=65∶25∶10、水玻璃掺量为325 mL/kg、预热温度为600 ℃、烧结温度为1 120 ℃、烧结时间为15 min时,可制备1 h吸水率为0.41%、筒压强度为8.53 MPa、密度等级为600级的高强陶粒;随烧结温度升高,陶粒中物相存在Fe2O3→Fe3O4→MgFe2O4的转化;添加的水玻璃为陶粒提供了部分Si—O键,生成透长石、霞石等晶相,提高了基体强度.
2025, 28(1):58-64. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.008
摘要:为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储罐混凝土在超低温冻融条件下的损伤演化规律;基于Weibull分布理论,建立了实验室模拟冻融循环条件与储罐泄漏工况下混凝土冻融损伤的等效关联,为后续相关研究提供理论基础.
2025, 28(1):65-71. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.009
摘要:在优选聚合物水泥涂料乳液配比的基础上,通过钙离子稳定性、筛上残余率和Zeta电位等探究了有机硅单体对聚合物水泥涂料相容性与抗渗性的影响,并结合流变测试阐明了有机硅对乳液稳定性的影响机制.结果表明:有机硅在乳液改性过程中使分子链缠绕絮凝增加,Zeta电位下降;当有机硅掺量为2%时,聚合物水泥涂料性能最佳,其防腐抗渗性能得到显著提升;与市售乳液相比,有机硅聚合物水泥涂料的吸水率、电通量分别降低了27.8%、35.1%.
2025, 28(1):72-81. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.010
摘要:原位开发月壤建材是实现中国探月和登月计划的基础和前提.针对模拟精度要求最高的碱激发混凝土技术,厘清模拟月壤的关键控制组分及敏感参数,区分胶凝材料和骨料2种粒径范围,建立了高等代模拟月壤制备流程.模拟月壤胶凝材料依据无定形物含量及其化学组成来保障化学性质高等代性,模拟月壤骨料通过颗粒形态精确模拟以实现湿拌工作性能高等代性.结果表明:模拟月壤胶凝材料的激发活性主要取决于无定形物含量和硅、铝、钙组成,模拟高地月壤胶凝材料玻璃体含量最高可达35.9%,Al2O3与CaO质量比为1.65,SiO2含量为45.4%,相比月海月壤更适宜作为碱激发月壤混凝土的前体材料;月壤颗粒形态与粒径范围不相关,模拟月壤骨料的关键是粒径级配,以原始月壤作为建筑材料时仍需要进行级配优化.
2025, 28(1):82-87. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.011
摘要:对清华园出土的跨越1 600年历史的古墓砖,进行了形貌、力学性能和孔隙率等宏观性能测试,以及化学组成、矿物组成等微观性能测试,全面剖析了不同朝代古墓砖的异同.结果表明:自晋朝至清朝,中国民间制砖工艺和制砖质量无显著变化;中国自秦朝就掌握了红砖和青砖2种制砖工艺;相较于红砖,青砖的体积密度更小,孔隙率更大,强度更高,这是因为烧成过程中,附加的焖烧阶段提升了青砖的烧结程度,产生了更高程度的碳酸钙分解和伊利石结晶水的汽化,促进了钙长石和玻璃相的生成.
2025, 28(1):88-94. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.012
摘要:为提升竹纤维耐碱性及其在水泥基复合材料中的界面性能,研究了树脂类型对竹纤维在碱性环境中长期力学性能和界面性能的影响.结果表明:经过环氧树脂、乙烯基树脂和呋喃树脂浸渍后,竹纤维的抗拉强度分别增长了132.42%、36.96%和30.60%;在