摘要：针对传统建筑材料高力学性能和高隔热性能难以平衡的矛盾,受到深海墨鱼层-壁结构的启发,通过可控的定向冷冻法诱导水泥水化产物在聚合物溶液中成核形成仿生微结构,制备工艺选择灵活低能耗的冷冻干燥技术,设计并创造定向多孔的新型水泥气凝胶.结果表明,这种水泥气凝胶密度低至15.02 kg/m3,孔隙率高达90.64%,导热系数低至0.020 W/(m·K),同时具有-0.168的负泊松比,高达1 216.88 MPa/(cm-3·g)的比强度等优异的综合性能.在70%应变条件下,钙硅质量比为1.0时,所制备的水泥气凝胶抗压强度达到最大值,为33.89 MPa.此外,水泥气凝胶内部具有曲折的多孔结构,这使其具有良好的吸声性能,噪声衰减系数可达0.8.

摘要：以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率。结果表明:膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH_(4)^(+)-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH_(4)^(+)-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%。

摘要：采用水泥基材料包覆的金属锌作为牺牲阳极,通过混凝土模拟孔溶液模拟碳化及氯离子侵蚀环境,研究牺牲阳极材料对钢筋的保护作用。电化学测试结果表明,当Q235钢片和纯锌片形成电偶对时,Q235钢在质量分数为1.5%的氯化钠溶液中易发生锈蚀,而在溶液中添加适量的碱(LiOH)以及卤素碱金属化合物(LiBr)能够激发金属锌持续溶解,持续提供牺牲阳极保护,有效抑制钢片的腐蚀。结合XRD测试结果可知:LiOH可以维持锌的溶解,并且与锌片反应生成锌的氢氧化物;卤素碱金属化合物可以诱发金属锌的腐蚀。相比于卤素碱金属化合物,加入高浓度LiOH对钢筋的阻锈效果更好。本研究有助于完善牺牲阳极材料的激发技术,提升牺牲阳极技术对钢筋的保护作用。

摘要：设计并制备了一种混凝土主动控释胶囊,该胶囊能够在微波信号刺激下主动控制释放内部装载的芯材外加剂。采用扫描电镜、X-射线断层扫描仪、电位滴定仪对胶囊及其释放行为进行表征,通过释放动力学模型拟合和极差与方差分析,探讨了胶囊的释放机制和释放率的影响因素。结果表明:胶囊的平均装载能力为34.71%;施加微波后产生响应可缓慢持续释放芯材,释放机制主要为芯材分布于多孔载体孔隙中的Fick扩散机制;各影响因素对释放率的影响程度为:微波功率>微波处理时间>石蜡厚度>Fe_(3)O_(4)掺量;初步证明了胶囊在砂浆中具有微波主动控制释放的性能。该胶囊的应用有望解决直掺外加剂产生的负面效果以及混凝土硬化后其性能难以改善等问题。

摘要：基于桥联法则理论、经微观力学设计而成的高延性水泥基复合材料(HDCC)以其拉伸荷载下具有的多缝开裂和应变硬化性能而优于普通混凝土,然则其发展仍受制于高制备成本及碳排放。近10年来,绿色经济性地质聚合物/碱激发材料与纤维复合增韧的高延性复合材料(HDGC)得到研究与发展。本文在概述地质聚合物/碱激发材料反应机理及HDCC材料设计理论的基础上,主要综述了HDGC基本性能与微结构的已有最新研究进展。研究表明,制备HDGC具有可行性且制备的HDGC表现出高延性复合材料所具备的力学响应特点,包括压缩、拉伸应变硬化、界面微观力学、弯曲、抗冲击性能等。然而,受材料组成复杂等因素影响,HDGC力学和微结构依赖于地质聚合物/碱激发材料基体化学性质的改变。HDGC同时具有更小的裂缝宽度而利于材料自修复、较大收缩值以及潜在的良好耐久性。此外,基于有限研究,对比了HDGC与HDCC的相似与差异,以期更好地了解地质聚合物/碱激发材料被用作HDCC替代品时应注意的条件。最后进一步对HDGC存在的问题和研究方向做出了总结与展望。

摘要：为了规范秸秆-氯氧镁水泥墙体保温材料生产制备过程,结合秸秆利用问题,建立一种适用于秸秆-氯氧镁水泥复合体系的完整配合比设计方法,并对其可靠性进行验证.基于复合材料基本理论,根据MOC浆体、秸秆与空隙在不同条件下的堆积方式,首先从理论上建立了配合比设计模型.利用所建基于容重预测模型的配合比设计方法,提出了导热系数及强度的理论预测模型,并通过实验的方法对上述方法和模型进行了验证和修正.在此基础上预测了秸秆掺量对秸秆-氯氧镁水泥复合保温材料容重、抗压强度、导热系数的影响,为秸秆-胶凝材料复合保温材料体系的设计和施工提供了理论依据.

摘要：珊瑚混凝土作为离岸岛礁基础设施的重要建筑材料,成为近几十年研究的焦点。珊瑚集料的矿物组成、孔隙结构和颗粒形貌导致其性能与一般陆源岩石集料差异较大,进而导致珊瑚混凝土在配合比设计方法、静/动态力学特性和耐久性方面与普通混凝土存在差异,但与轻集料混凝土和再生集料混凝土类似。纤维的类型与掺量也会影响珊瑚混凝土的相关性能。珊瑚混凝土的发展已从材料层面逐渐转向结构层面,采用适当的调控措施可延长离岸环境下珊瑚混凝土结构的服役寿命。此外,还分析了珊瑚混凝土存在的问题,并尝试探索相关解决方案。

摘要：用大掺量超细工业废渣取代水泥,最大粒径为2.5mm的天然砂取代粒径为600μm的磨细石英砂,并掺加高弹高强粗集料(最大粒径分别为15、10mm的玄武岩石子),制备出不同强度等级的超高性能水泥基复合材料(UHPCC)。对9块靶体进行了接触爆炸实验,对比分析了靶体材料的爆炸破坏现象,结果表明,制备的超高性能水泥基复合材料具有优异的抗爆炸、抗震塌性能。由爆炸漏斗坑尺寸计算分析得到3种材料的抗爆炸系数,分析表明其抗爆炸系数与材料本身的抗拉强度的平方根成反比,提出了超高性能水泥基复合材料爆炸漏斗坑深度计算公式,以期为防护工程材料的设计提供参考。

摘要：基于单丝短切纤维在细观尺度从硬化基体中拔出的特性,考虑了界面化学键、潜在纤维脱黏断裂、潜在纤维滑移断裂和滑移硬化界面特性,对高延性水泥基复合材料(HDCC)设计理论的裂纹桥联应力裂纹张开关系(σ_(B)-δ关系)进行了系统分析和理论推导,并建立了σ_(B)-δ关系模型。通过实验测试数据对建立的模型进行了验证,发现σ_(B)-δ关系模型预测的有关复合材料特性,如抗拉强度和破坏后平均裂纹张开度与实验结果具有良好的一致性。

摘要：为了研究高延性水泥基复合材料（HDCC）流变特性对短切聚乙烯醇（PVA）纤维分散性的影响规律，采用流变仪和荧光显微分析技术分别对HDCC浆体的流变特性以及短切PVA纤维在HDC C基体中的分散性进行研究．实验结果表明：HDC C浆体流变行为符合赫切尔巴尔克模型，浆体流动后，应变梯度随应力增量按幂指数增长；当HDCC浆体塑性黏度为1.3～7.3 Pa·s时，即使短切PVA纤维的体积掺量为1.5％～2.0％，纤维在HDCC 基体中的分散系数均大于0.92，实现了均匀分散．合理调整配比中粉煤灰、减水剂和功能性组分的掺量，可调控HDCC浆体塑性黏度并实现短切PVA纤维的均匀分散，为HDCC高延性的理论设计提供实验支持．