摘要：为了探究固化盾构渣土应用于道路工程建设的可行性,以南京地铁盾构渣土为研究对象,利用自主研制的绿色高分子复合固化剂固化盾构渣土。开展无侧限抗压强度、直剪试验、加州承载比(California bearing ratio, CBR)、回弹模量以及冻融循环试验探究了固化剂掺量和养护龄期对盾构渣土路用性能指标的影响,并对固化土试样进行电镜扫描和X射线衍射试验来探究其微观特征和固化机理。试验结果表明:复合固化剂能有效提升固化土强度,且随着固化剂掺量和养护龄期的增加,固化土强度也随之提高;固化土的CBR值和回弹模量也随固化剂掺量提高而显著提升,能够很好地满足《公路路基设计规范》(JTG D30—2015)和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)中有关路用性能指标的要求;盾构渣土的抗冻融稳定性经固化处理后可有效地改善,固化土冻融前后强度和质量损失分别在20%和1%以下,抗冻性能指标均达到了规范要求;固化剂加入盾构渣土后其中的高分子组分会吸水溶解并与土体中的矿物离子发生静电螯合作用,在初步降低土体含水率的同时也促进了土颗粒之间的胶结团聚,与此同时,固化剂的其他组分会发生水化反应形成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙矾石(AFt)等物质,这些物质填充在土体孔隙,使土体结构变得更加致密,土体的强度得到显著提升。

摘要：中国西北非耕地地区面积辽阔,日光温室的应用可以增加耕地面积,对于保障国家粮食安全、缓解经济作物与粮食作物争地矛盾具有重大的战略意义。该文提出一种在西北非耕地地区建造日光温室用的相变固化剂,研究其添加进土壤后相变固化土的力学及热性能,并结合微观结构揭示其固化机理。研究设计2种相变固化剂掺量(5%和10%),分析不同掺量处理风沙土和戈壁土后的力学性能、热性能以及固化机理。抗压强度试验结果表明,5%和10%相变固化剂掺量的风沙土和戈壁土的抗压强度均有较大幅度的提高,10%相变固化剂掺量的风沙土试块平均抗压强度为3.208 MPa,约为5%掺量试块强度的2倍(P0℃的实际状况,5%相变固化剂掺量风沙土吸热量和放热量分别为28.16和29.89 J/g,5%相变固化剂掺量戈壁土吸热量和放热量分别为13.55和12.69 J/g。10%相变固化剂掺量的风沙土与戈壁土吸、放热量均与5%掺量同一类型土壤的吸、放热量相差甚微。扫描电子显微镜观察结果从微观方面解释了相变固化土强度提高和高效蓄放热的机理。该文从试验角度证明5%掺量相变固化剂的风沙土或戈壁土具有作为日光温室墙体的建筑结构和储能主体材料的潜力,在西北非耕地地区将会有较好的应用前景。

摘要：垃圾焚烧飞灰中的重金属是必须处理的环境污染物。目前,对于垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处理已经有了大量的实验研究。但是,不同地区垃圾焚烧厂产生的飞灰中,重金属含量和形态大不相同,故相应的飞灰仍然难以实现大规模、普适性的处理。在查阅文献及实际调研的基础上,系统总结了垃圾焚烧飞灰中重金属的存在形态与浸出特性;通过对重金属固化稳定机理的分析,指出了垃圾焚烧飞灰固化材料和稳定剂选择的方向。此外,还计算了不同的固化剂与稳定剂对不同重金属的固化率,发现材料复配的方式对多种重金属的稳定效果较好。最后,比较了不同评价方法在垃圾焚烧飞灰固化系统选择中的应用效果,指出综合评价方法是目前相对较完善、系统的方法,在工程实际中具有广阔的应用前景。

摘要：高放废物中放射性核素组成复杂,而陶瓷固化存在核素选择性强的问题。为实现同时固化裂变产物及锕系核素的目的,基于可陶瓷化地聚合物设计原理,将模拟高放废液与偏高岭土、矿粉、硅灰、纳米氧化锆混合后,加入模数为1.5的钾水玻璃作为激发剂制备高放废液多相陶瓷固化基材,该基材在常温下成型硬化后,再以1100℃高温热处理方式转化为地聚合物基多相陶瓷高放废液固化体。采用静态浸出方法研究固化体的抗浸出性能,同时采用XRD、SEM-EDS、XPS等测试技术探究地聚合物陶瓷化机制、核素固化机理及Ce元素氧化价态。结果表明,该固化基材在固化模拟核素时,以化学形式与物理形式两种方式同时固化:一是大量进入烧结形成的白榴石(立方)、氧化锆(四方)、锆英石晶格或形成陶瓷相;二是少量被玻璃相包裹。其中Cs、Sr均匀分布,Ce、Nd在玻璃相中富集。该固化基材在同时固化不同价态与离子半径的核素时具有优异的抗浸出性能,Cs、Sr的28 d归一化元素浸出率低至10-2g/(m^(2)·d),Ce、Nd的28 d归一化元素浸出率低至10-4~10-5g/(m^(2)·d)。本文有望提供一种工艺简单,并结合水泥、玻璃、陶瓷固化方法为一体,可同时固化多种核素的高放废物固化体设计与制备方法,为高放废物固化提供新思路。

摘要：在特定温度下,采用一定比例的氢氧化铝和磷酸合成出磷酸铝基体,对玻璃纤维或织物处理后,采用手糊工艺(固化温度低于220℃)制备了新型耐烧蚀复合材料———织物增强磷酸铝基复合材料。借助XRD和TG-DTA等测试技术,详细研究了材料的固化机理,发现材料可采用加热固化和常温固化。其热固化机理为:在加热时,酸式磷酸铝脱水形成聚合状的磷酸铝,然后转变为线型聚磷酸铝或环状偏磷酸铝;常温固化机理为:在常温下,酸式磷酸铝与活性适中的固化剂反应而获得强度。

摘要：为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势,获得了树脂预聚体固化机理,结果表明,树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因,随着温度升高,当温度达到70℃后,固化时间7 h以后,酚醛树脂完全固化后,3414.5 cm^-1处发现了缔合羟基峰,在1400 cm^-1出现对-对位连接方式产生的亚甲基桥吸收峰,出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构,使得酚醛树脂材料具有较高强度。

摘要：以烧料礓石为原料,在1000℃焙烧3 h,通过气流涡旋磨机粉磨、微粉分级选粉,最后用单筒分离器分离后得到烧料礓石超细粉.粒径分布特征及比表面积分析结果表明,超细粉的粒径尺寸为0.2~150μm,且优势粒径尺寸主要分布在0.5μm和30μm;比表面积为2.81 m^(2)·g^(-1),是普通烧料礓石比表面积的1.21倍,达到超细粉末的要求.以烧料礓石超细粉和其不同养护龄期浆体为研究对象,通过FT-IR,XRD,TG/DTG,SEM,EDS和XPS进行结构、组成、热稳定性和形貌分析,进而讨论超细烧料礓石的固化机理.结果表明,烧料礓石超细化后的主要产物为CaO,Ca(OH)_(2),CaCO_(3),SiO_(2)和β-CaSiO_(3);其浆体在养护28 d和90 d后产生β-CaSiO_(3)·n H_(2)O和Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)·n H_(2)O等新物质,同时CaCO_(3),Ca(OH)_(2)和SiO_(2)仍然存在;烧料礓石超细后浆体早期强度形成主要为水化反应,后期强度持续增长以水化反应和气化反应为主,性能具有“水硬”和“气硬”双重特性,化学组成及固化机理具有类似欧洲“天然水硬性石灰”的性质,达到欧洲“水硬石灰”的标准.因此,烧料礓石超细粉在岩土质文物加固保护中具有广阔的应用前景.

摘要：针对高碳酚醛树脂固化反应机理随温度的演变机制不清晰的问题,采用变温红外光谱研究了树脂特征官能团羟甲基、不同取代位亚甲基和醚键的变化规律,结合热重-质谱分析了固化过程释放气体的种类,研究了树脂从90℃~230℃发生的主要固化反应。结果表明:90℃~120℃,主要为酚环对-对位相连的亚甲基生成反应,此阶段较难生成邻-对位亚甲基桥连结构;120℃~170℃,主要为对-对位相连的亚甲基生成反应;170℃~200℃,主要为醚键断裂和羰基的生成反应,以及丙基桥连结构的生成反应;200℃以上,主要为酚羟基之间的脱水反应以及羰基的生成反应,醚键在230℃以上基本断裂完全。本文提供了一个新的研究树脂固化机理的思路,为合理设计高碳酚醛树脂复合材料固化工艺制度提供了有益的指导和帮助。

摘要：以自制水性环氧树脂固化剂与自制的E型非离子型水性环氧树脂乳胶混合,于室温下固化交联,观察固化效果与涂膜性能,探究其固化机理,并提出固化模型,以期指导固化剂的结构设计。利用粒径分析、激光共聚焦显微镜(LSCM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测试方法,对其固化过程和固化效果进行了表征。结果表明:固化剂胶粒吸附于水性环氧树脂胶粒表面,随水分挥发,二者相互扩散、融合、交联,但扩散快于交联,最终固化均匀完全,涂膜致密均一。

摘要：伴随环保要求的提升和人们环境意识的提高,水玻璃作为一种环境友好型粘结剂受到广大研究者以及消费者的垂青。但水玻璃因其自身的结构而导致的固化后耐水性差的问题尚未得到彻底的解决及其不同的固化途径而产生的固化机理亦是琳琅满目,从而使水玻璃在其应用原理以及解决其相应的缺陷上受到阻碍。故文中对近几年来所研究的水玻璃固化机理以及提高其耐水性途径上进行了详细的分析以促进和拓宽水玻璃的改性研究及应用领域。