摘要：碱激发材料(AAMs)具有高强、低碳等优点,但是其相较于水泥基材料较大的干燥收缩率限制了其应用和推广.该文设计了一种复合激发剂,开展了硼砂-硅酸钠碱激发矿渣(AAS)砂浆的干缩和微观特性试验研究.采用压汞法(MIP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品进行测试和表征,分析了复合激发剂减缩机理.试验结果表明,硼砂-硅酸钠复合激发剂有效降低了AAS砂浆的干缩;XRD结果显示AAS砂浆中存在钠硼解石相(NaCaB5O6(OH)6(H2O)5);FTIR分析表明,最优硼砂比例下(20%),AAS砂浆的Si—O—T(T代表Si、Al或B)谱带明显增强,通过MIP分析得到AAS砂浆的中孔(<50 nm)数量减少,这有助于缓解收缩应力,降低砂浆的干缩率.该研究结果可以为AAMs的减缩和应用提供参考依据,激发学生在建筑领域的碳减排思维,提升解决关键问题的能力.

摘要：为了探究雨水径流中有机污染物对透水砖堵塞的影响,采用仅含无机颗粒物的雨水径流(PSS径流)和包含无机颗粒物及有机污染物的雨水径流(P径流),考察了透水砖的堵塞特性,分析了堵塞颗粒物粒径和透水砖孔径的关系。结果表明,雨水径流中的有机污染物加剧了透水砖堵塞的速度和程度,粒径为10~150μm的颗粒物是引发堵塞的主要颗粒物,合理减少透水砖表层大于50μm孔径的比例对延缓堵塞有重要意义。采用亲水性纳米二氧化钛(n-TiO2)和纳米氧化锌(n-ZnO),对比研究了不同表面负载纳米材料对透水砖堵塞的控制效果,结果显示,n-TiO2和n-ZnO均可提高透水砖的渗透性能,其中锐钛矿型亲水性n-TiO2的效果最佳,在不进行清扫维护的情况下,整个生命周期内的透水量是未负载组的1.52倍,参照西安市降雨条件和70%降雨就地消纳的建设要求,可使透水砖有效寿命延长1.41年。

摘要：为了定量表征二氧化碳致裂对煤岩孔隙结构的作用影响,以大运煤矿M8煤层作为研究对象开展二氧化碳致裂研究,基于压汞法和电镜扫描试验对4组煤样进行试验并结合分形特征对致裂前后煤样进行分析。结果表明:二氧化碳致裂对煤孔隙有着明显的作用效果,压汞试验结果表现为煤样的孔容、平均孔直径、孔隙率都有所增加,会使孔隙比表面积在接近致裂孔1 m左右范围增加,然后随距致裂冲击的传播致裂效果会减弱;将4组煤样按压汞试验与电镜扫描试验分别计算其分形维数,致裂后分形维数均小于原煤分形维数,4组煤样分形维数由小到大为1#<2#<3#<YM,说明二氧化碳致裂有助于促进煤样内部孔隙结构发育及孔隙之间的连通性。

摘要：为了探索季冻区路面水泥混凝土孔结构在荷载及冻融作用下的损伤及演化规律,设计了应力水平为50%的疲劳荷载与-18℃-5℃温度范围的冻融循环耦合作用试验方案,研究耦合环境下混凝土孔结构的变化及损伤。采用压汞法和光学法对不同耦合阶段的混凝土孔结构进行定量表征,并结合SEM分析孔结构的损伤演化机理。结果表明：耦合作用下混凝土孔结构的演化分为前期压缩和后期分裂2个过程,压缩过程主要为无害孔（孔径小于20nm）被压缩,孔隙率减小、小孔扩展;分裂过程为多害孔（孔径大于200nm）分裂为有害孔（孔径50-200nm）,孔隙率增大、更多小孔成核;混凝土在破坏时最可几孔径趋于38.6nm,孔间距系数达到0.279mm;耦合作用中的疲劳荷载是造成孔结构劣化的主要原因,冻融循环在耦合后期对孔结构损伤显著。

摘要：为探讨粉煤灰基地聚物砂浆力学性能和微观孔结构的影响因素,利用正交设计和单一变量法研究了养护温度、高温养护时长、水相含量z、水玻璃模数n、胶砂比J和溶胶比R对砂浆强度的影响,获得了其数学关系模型。同时,借助压汞法分析了微观孔结构和砂浆宏观力学性能的关系。结果表明:提高养护温度可以显著地增加砂浆的抗压强度,并且最佳温度为70~80℃;高温持续养护4 d可以获得砂浆抗压强度和抗弯强度的最大值,养护24 h可分别获得最大抗压强度和抗弯强度的91.9%和71.3%。砂浆强度的敏感性因素从大到小依次为水相含量z、水玻璃模数n、胶砂比J、溶胶比R;砂浆强度随着水相含量z的增大而急剧降低,两者几乎呈线性关系;砂浆的抗压强度和抗弯强度随着水玻璃模数n的增加先增大后减小,满足二次函数关系;胶砂比和溶胶比对砂浆的强度影响较小。孔隙率越小,砂浆强度越高;孔隙率对强度的影响要明显大于孔径分布;在孔隙率相近时,胶凝孔隙(≤10 nm)和过渡孔隙(10~100 nm)的体积百分数越大,砂浆强度越高。

摘要：用压汞法测试竹炭的孔径及表面积,自主设计U形管主动吸附装置,针对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙酸正丁酯等有害挥发性气体,通过研究吸附时间、温度、竹炭孔径以及气体流速等因素,考察竹炭对有毒有害气体的吸附性能,并结合突破曲线确定其吸附容量。

摘要：为研究20~600℃花岗岩遇水冷却后孔隙特征及渗透率变化规律,采用压汞法测试了样品的孔隙结构特征,采用瞬态脉冲衰减法测试了样品的渗透率,并将实测的渗透率与基于Katz-Thompson模型(简称"K-T模型")计算所得的渗透率进行了对比分析。结果表明:随着花岗岩温度的升高,遇水冷却后花岗岩的孔隙率及渗透率均呈现指数式增加,500~600℃是花岗岩遇水冷却后孔隙率及渗透率变化的阈值温度区间;高温花岗岩遇水冷却后形成的内部新孔隙以中孔为主,中孔含量的增加是花岗岩孔隙率及渗透率大幅提升的主要原因;基于K-T模型的渗透率预测值能够较好地反映真实渗透率的变化趋势。研究结果可为高温岩体地热开发工程的设计及施工提供参考。

摘要：采用渗水法研究了长龄期混凝土的抗渗性能,利用压汞法进行了孔结构试验分析,并用扫描电镜研究了混凝土的微观形貌,试验表明闸墩与闸底板的抗渗能力基本相同,抗渗能力没有随着龄期的增长而得到提高。

摘要：混凝土由于抗冻融能力低下,常常导致寒冷地区的结构物过早地发生耐久性破坏而被迫终止使用,由此造成的经济损失是难以估量的。因此,深入研究混凝土的抗冻融性并由此提出改善混凝土抗冻融能力的措施是很有必要的。从微细观角度入手,分析研究了混凝土宏观抗冻融性能和其内部孔结构之间的关系,结果表明,在混凝土内同时掺入适量粉煤灰和引气剂,在仍能满足设计强度要求的前提下,可以明显改善混凝土内部的孔结构,大大增加孔径在50nm以下少害和无害孔所占总孔的比例,显著提高混凝土的抗冻融能力。

摘要：针对不同因素对再生混凝土性能的影响问题,设计正交试验测试不同水胶比、再生粗细骨料掺和比例、粉煤灰掺和比例的再生混凝土的工作性能和力学性能。确定再生混凝土的最优配比,测试该再生混凝土的耐久性,并将其与工作性能、力学性能相近的C40普通混凝土进行对比,通过SEM观测其内部结构,通过压汞法分析其孔隙结构。结果表明:再生混凝土强度影响大小顺序为再生粗骨料掺和比例>水胶比>再生细骨料掺和比例>粉煤灰掺和比例;再生混凝土坍落度影响大小顺序为再生粗骨料掺和比例>粉煤灰掺和比例>水胶比>再生细骨料掺和比例;由于再生粗骨料存在微裂缝,再生混凝土耐久性稍弱于普通混凝土;加大混凝土保护层厚度,增加矿物掺合料掺和比例可以改善再生混凝土耐久性;观察SEM图像可以看到,再生骨料-水泥石界面粘结性质较好,但再生骨料表面有一些微裂缝,分析压汞法结果发现,再生混凝土中100~1000nm范围内的孔隙数量较多,不利于再生混凝土的耐久性。