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混凝土微观力学基础研究进展及应用展望 被引量:11
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作者 胡传林 李宗津 王发洲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1-7,92,共8页
混凝土是现代土木工程建设的基础和关键结构材料,现代工程建设的发展对混凝土性能提出新的挑战。水化硅酸钙(C-S-H)是水泥水化最重要的产物(约占水化产物的70%),也是混凝土中最重要的胶结性物质,起到胶结砂石骨料、发挥强度的关键作用... 混凝土是现代土木工程建设的基础和关键结构材料,现代工程建设的发展对混凝土性能提出新的挑战。水化硅酸钙(C-S-H)是水泥水化最重要的产物(约占水化产物的70%),也是混凝土中最重要的胶结性物质,起到胶结砂石骨料、发挥强度的关键作用。在微观尺度上,C-S-H是一种多孔介质材料,组成结构十分复杂。因此,对C-S-H微观力学性能进行解析和设计,是认识和提高水泥基材料宏观力学性能的关键,同时也是混凝土研究领域的基础科学问题。该文旨在介绍混凝土微观力学性能表征方法、混凝土微观力学计算理论以及其在混凝土应用过程的新发现,同时展望混凝土微观力学在工程建设中的应用。 展开更多
关键词 混凝土 微观力学 水化硅酸钙 微观材料设计 多尺度
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水化硅酸钙对Cr(VI)的吸附作用 被引量:6
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作者 蓝俊康 胡钦君 王焰新 《桂林工学院学报》 北大核心 2006年第2期263-267,共5页
采用硅酸和纯CaO人工合成不同n(Ca)/n(Si)值的水化硅酸钙,利用合成的CSH与Na2CrO4溶液进行一系列的吸附反应.实验结果表明:所有n(Ca)/n(Si)值的CSH对CrO42-的俘获量都不大,因此在利用水泥固化处理含Cr(Ⅵ)污染物过程中,CSH对Cr(VI)的固... 采用硅酸和纯CaO人工合成不同n(Ca)/n(Si)值的水化硅酸钙,利用合成的CSH与Na2CrO4溶液进行一系列的吸附反应.实验结果表明:所有n(Ca)/n(Si)值的CSH对CrO42-的俘获量都不大,因此在利用水泥固化处理含Cr(Ⅵ)污染物过程中,CSH对Cr(VI)的固化作用很有限;2 0℃时低n(Ca)/n(Si)值的CSH对CrO42-的吸附量比8 0℃时的略高,但温度对高n(Ca)/n(Si)值的CSH的吸附性几乎不产生影响.n(Ca)/n(Si)值为1.6的CSH在含Cr(VI)液相中形成时,对液相中的Cr(Ⅵ)有一定的吸附作用,但已形成的CSH对液相中的Cr(Ⅵ)吸附量比较小;n(Ca)/n(Si)为1.6的CSH对CrO42-的吸附在10 m in内可达到平衡,且所吸附的CrO42-全被石灰水中浓度不高的OH-所置换,故该吸附为晶格外吸附. 展开更多
关键词 水化硅酸钙 合成 吸附 铬酸盐
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星型聚羧酸分散剂对纳米水化硅酸钙特性调控研究
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作者 陈本稳 甘杰忠 +1 位作者 王学川 郑春扬 《混凝土世界》 2024年第3期16-23,共8页
采用自由基聚合方法合成了梳型和星型聚羧酸分散剂(PCE),将其作为沉淀底料合成纳米水化硅酸钙晶核(C-S-H/PCE),研究C-S-H/PCE晶核粒径分布和形貌、PCE在C-S-H/PCE晶核表面的吸附量、C-S-H/PCE晶核对硅酸盐水泥水化的影响规律。结果表明... 采用自由基聚合方法合成了梳型和星型聚羧酸分散剂(PCE),将其作为沉淀底料合成纳米水化硅酸钙晶核(C-S-H/PCE),研究C-S-H/PCE晶核粒径分布和形貌、PCE在C-S-H/PCE晶核表面的吸附量、C-S-H/PCE晶核对硅酸盐水泥水化的影响规律。结果表明:星型PCE较梳型PCE在C-S-H晶核表面具有更大的吸附量,能更好地调控C-S-H/PCE晶核粒径的生长;C-S-H/PCE晶核粒径越小,对硅酸盐水泥水化进程促进越剧烈,更小粒径的C-S-H/PCE晶核使28d硬化水泥浆体具有更少的缺陷孔和更高的抗压强度。 展开更多
关键词 水化硅酸钙 早强剂 晶核 星型聚羧酸分散剂 强度
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水化硅酸钙形成过程中对Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的俘获作用 被引量:4
4
作者 蓝俊康 丁剀 吴孟 《广西科学院学报》 2009年第3期195-197,200,共4页
利用分析纯CaO,H2SiO3和Cd(NO3)2·4H2O[或Zn(NO3)2]在液相中人工合成n(Ca)/n(Si)为1.6和0.7的2种含Cd(Ⅱ)或含Zn(Ⅱ)的水化硅酸钙(C-S-H),研究C-S-H在形成过程中对Cd(Ⅱ)或Zn(Ⅱ)的俘获情况。结果表明,2种n(Ca)/n(Si)的C-S-H在俘获... 利用分析纯CaO,H2SiO3和Cd(NO3)2·4H2O[或Zn(NO3)2]在液相中人工合成n(Ca)/n(Si)为1.6和0.7的2种含Cd(Ⅱ)或含Zn(Ⅱ)的水化硅酸钙(C-S-H),研究C-S-H在形成过程中对Cd(Ⅱ)或Zn(Ⅱ)的俘获情况。结果表明,2种n(Ca)/n(Si)的C-S-H在俘获Cd(Ⅱ)后,其XRD图谱均发生明显的变化,特别是在Ca2+量不足[n(Ca)/n(Si)=0.7]的情况下,其晶格参数的变化较大,其特征峰无论是峰值还是峰位均发生了明显改变,表明有Cd2+替代Ca2+进入了C-S-H晶体。2种n(Ca)/n(Si)比值的C-S-H在俘获Zn(Ⅱ)后,其XRD图谱变化很微弱,仅特征峰的峰值稍有改变,但是这也显示出Zn(Ⅱ)进入了C-S-H晶体。C-S-H均能对Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)予以化学俘获。 展开更多
关键词 水化硅酸钙 俘获 Cd(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
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Chemical Composition and Microstructure of Hydration Products of Hardened White Portland Cement Pastes Containing Admixtures
5
作者 李秋 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2015年第4期758-767,共10页
This study investigated the nature of hydration products of white portland cement (WPC) containing 20 mM malic acid or 1 M calcium chloride hydrated for 11 years. The study identified the hydration products and char... This study investigated the nature of hydration products of white portland cement (WPC) containing 20 mM malic acid or 1 M calcium chloride hydrated for 11 years. The study identified the hydration products and characterized the chemical composition, morphology, micro/nano structure of C-S-H and the main binding phase in cementitious materials. Calcium hydroxide (CH), ettringite and C-S-H were identified in WPC with 20 mM malic acid paste hydrated for 11 years. WPC with 1 M calcium chloride paste hydrated for 11 years contained the same phases, but with less CH, and the presence of Friedel's salt (Ca2AI(OH)6CI2H2O). There were still small amount of anhydrous cement particles remaining in both pastes after 11 years hydration according to the SEM and 29Si MAS NMR results. The hydration products of paste containing malic acid had a lower porosity than those prepared with calcium chloride upon visual inspection under SEM. The morphology of the outer product (Op) C-S-H was coarse fibrillar and the inner product (Ip) C-S-H had a very fine microstructure in both pastes under TEM. Both Ip and Op C-S-H formed in paste containing malic acid had lower Ca/Si and higher A1/Si than those in paste containing calcium chloride. C-S-H in paste containing calcium chloride had longer MCL and less percentage of bridging tetrahedra occupied by aluminum in silicon/ aluminum chains due to relatively less Qp and more Q2. A new type of silicon tetrahedra, Q28, was introduced during deconvolution of 29Si MAS NMR results. Ip and Op C-S-H in both pastes had aluminum substituted tobermorite-type and jennite-type structure, and all the charges caused by aluminum substituting silicon bridging tetrahedra were balanced by Ca2+. 展开更多
关键词 calcium chloride malic acid calcium-silicate-hydrate (C-S-H) TEM NMR
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Quantification of hydration products in cementitious materials incorporating silica nanoparticles 被引量:1
6
作者 L. P. SINGH A. GOEL +1 位作者 S. K. BHATTACHARYYA G. MISHRA 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》 SCIE EI CSCD 2016年第2期162-167,共6页
In the present work, silica nanoparticles (30-70nm) were supplemented into cement paste to study their influence on degree of hydration, porosity and formation of different type of calcium-silicate-hydrate (C-S-H)... In the present work, silica nanoparticles (30-70nm) were supplemented into cement paste to study their influence on degree of hydration, porosity and formation of different type of calcium-silicate-hydrate (C-S-H) gel. As the hydration time proceeds, the degree of hydration reach to 76% in nano-modified cement paste whereas plain cement achieve up to 63% at 28 days. An influence of degree of hydration on the porosity was also determined. In plain cement paste, the capillary porosity at lhr is ~48%, whereas in silica nanoparticles added cement is -35 % only, it revealed that silica nanoparticles refines the pore structure due to accelerated hydration mechanism leading to denser microstructure. Similarly, increasing gel porosity reveals the formation of more C-S-H gel. Furthermore, C-S-H gel of different CaJSi ratio in hydrated cement paste was quantified using X-ray diffractometer and thermogravimetry. The results show that in presence of silica nanoparticles, -24% C-S-H (Ca/Si 〈 1.0) forms, leading to the formation ofpolymerised and compact C-S-H. In case of plain cement this type of C-S-H was completely absent at 28 days. These studies reveal that the hydration mechanism of the cement can be tuned with the incorporation of silica nanoparticles and thus, producing more durable cementitious materials. 展开更多
关键词 degree of hydration POROSITY calcium-silicate-hydrate (C-S-H) silica nanoparticles
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水化硅酸钙动态力学性能的分子动力学模拟研究 被引量:2
7
作者 周继凯 金龙 陈徐东 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期277-282,共6页
对水泥主要水化产物——水化硅酸钙的力学特性进行了分子动力学模拟。采用Hamid 1.1纳米托贝莫来石作为水化硅酸钙的初始结构,通过分子动力学模拟,获得水化硅酸钙的拉伸和压缩应力应变关系,并考虑了应变率和原子数对力学特性的影响。分... 对水泥主要水化产物——水化硅酸钙的力学特性进行了分子动力学模拟。采用Hamid 1.1纳米托贝莫来石作为水化硅酸钙的初始结构,通过分子动力学模拟,获得水化硅酸钙的拉伸和压缩应力应变关系,并考虑了应变率和原子数对力学特性的影响。分子动力学模拟研究发现,计算峰值应力、峰值应变都较宏观试验结果高出很多;拉伸峰值应力较压缩峰值应力要小;峰值应力、峰值应变和弹性模量随着应变率的增加而增加,随着模拟晶胞体积(原子数)的增加而降低。研究表明采用分子动力学模拟能获得原子尺度水化硅酸钙动态力学性能,为揭示水泥基材料动态力学性能微观机理奠定了基础。 展开更多
关键词 水化硅酸钙(C-S-H) 分子动力学 动态力学特性
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Effect of Corrosive Ions (Cl^-,SO4^2-,and Mg^2+) on the Nanostructure and Chloride Binding Property of C-A-S-H Gel 被引量:1
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作者 JIN Shucheng LIU Kai +3 位作者 ZHANG Gaozhan SHI Hua DING Qingjun XU Wenyuan 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2020年第6期1061-1072,共12页
The nanostructure and chloride binding capacity evolution of C-A-S-H gel exposed to aggressive solutions were investigated,utilizing 29Si NMR,27Al NMR,SEM-EDS,and XRD techniques.The experimental results show that whil... The nanostructure and chloride binding capacity evolution of C-A-S-H gel exposed to aggressive solutions were investigated,utilizing 29Si NMR,27Al NMR,SEM-EDS,and XRD techniques.The experimental results show that while Cl-ions show a smaller effect on the microstructure of C-A-S-H sample,and SO4^2-ions can react with C-A-S-H,resulting in decreasing Ca/Si and Al[4]/Si for the C-A-S-H gel (i e,decalcification and dealuminization).The presence of Mg^2+ ions can aggravate the decalcifying and dealuminizing effects of SO4^2-ions on the C-A-S-H.With decreasing Ca/Si ratio and aluminum substitution for the original C-A-S-H gel,the depolymerization degree of silicate tetrahedra increases and the calcium aluminosilicate skeleton strengthens.C-A-S-H gel with lower Ca/Si ratio and higher Al[4]/Si ratio shows gentler nanostructure evolution under chemical attack,i e,improving thermodynamic stability under chemical attack.Furthermore,the chloride binding capacity of C-A-S-H gel is decreased after the sulfate attack.Aluminum substitution can also help C-A-S-H gel resist the degraded chloride binding capacity induced by sulfate attack. 展开更多
关键词 calcium-silicate-hydrate ions attack Ca/Si ratio /Si aluminum uptake
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C—S—H在形成过程中对CrO_4^(2-)的俘获作用 被引量:1
9
作者 蓝俊康 吴孟 +1 位作者 丁凯 陈余道 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第20期55-57,共3页
为了研究水化硅酸钙在形成过程中对Cr(Ⅵ)的俘获情况,利用分析纯CaO、H2SiO3和Na2CrO4溶液人工合成n(Ca)/n(Si)为1.6和0.7的2种含Cr(Ⅵ)的C—S—H。合成实验结果表明,当合成溶液中CrO42-的浓度为1 000mg/L时,C—S—H对CrO42-的俘获量约... 为了研究水化硅酸钙在形成过程中对Cr(Ⅵ)的俘获情况,利用分析纯CaO、H2SiO3和Na2CrO4溶液人工合成n(Ca)/n(Si)为1.6和0.7的2种含Cr(Ⅵ)的C—S—H。合成实验结果表明,当合成溶液中CrO42-的浓度为1 000mg/L时,C—S—H对CrO42-的俘获量约为0.820~1.173 mg/g,其中n(Ca)/n(Si)为1.6的C—S—H对CrO42-的俘获量较大一些。2种C—S—H所俘获的CrO42-大约有66%~68%能被Ca(OH)2溶液中的OH-所替换。这表明,C—S—H对CrO42-的俘获有2种方式,一是通过物理吸附把大部分CrO42-俘获到C—S—H特征扩散层中,二是以化学吸附的形式把少量的CrO42-俘获到C—S—H的扩散双电层内。测定发现,C—S—H在俘获CrO42-后,其XRD图谱发生了一些变化。 展开更多
关键词 水化硅酸钙 俘获 Cr(Ⅵ)
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水泥石的结构、组成与干缩性能的关系 被引量:18
10
作者 蔡安兰 黄颖星 +2 位作者 严生 许仲梓 邓敏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期574-577,584,共5页
通过干缩测定、IR分析、TG-DSC综合热分析、孔结构测定(MIP法)等方法研究了水泥石的结构、组成与干缩性能的关系。水泥石的结构、组成(孔结构、水化产物的组成和数量、C-S-H的表面性能及化学结构)的改变通过采用矿物掺合料等量取代水泥... 通过干缩测定、IR分析、TG-DSC综合热分析、孔结构测定(MIP法)等方法研究了水泥石的结构、组成与干缩性能的关系。水泥石的结构、组成(孔结构、水化产物的组成和数量、C-S-H的表面性能及化学结构)的改变通过采用矿物掺合料等量取代水泥、干燥前养护温度改变(20℃和60℃)来实现。结果表明,可逆收缩取决于水化产物的数量与C-S-H凝胶的表面性能与化学结构,随压汞法测得的小于30nm的孔体积增加而线性增加;不可逆收缩则与C-S-H凝胶的化学结构及其表面性能有关,C-S-H凝胶的聚合度增加,表面积下降,不可逆收缩减小;总干缩中部分不可逆收缩是由C-S-H的硅酸盐聚合度增加而造成的。 展开更多
关键词 孔结构 水化硅酸钙 化学结构 表面性能 干缩 水泥砂浆
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溶蚀条件下水化硅酸钙结构演化与粉煤灰适宜掺量研究 被引量:13
11
作者 蔡新华 何真 +1 位作者 孙海燕 范福平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期302-307,共6页
利用魔角旋转核磁共振(29Si MAS-NMR)测试技术从机理上分析了不同掺量粉煤灰(30%~70%)对水泥基材料强度发展和溶蚀条件下性能退化的影响规律。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,水泥硬化浆体强度逐渐下降,但掺量为50%时,强度下降率最小,... 利用魔角旋转核磁共振(29Si MAS-NMR)测试技术从机理上分析了不同掺量粉煤灰(30%~70%)对水泥基材料强度发展和溶蚀条件下性能退化的影响规律。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,水泥硬化浆体强度逐渐下降,但掺量为50%时,强度下降率最小,超过这个掺量强度下降率增大;与此对应,水化硅酸钙(C-S-H)中Q1和Q2含量相应减少,特别是Q1的变化令人关注。粉煤灰掺量从0增加到50%时,Q0,Q1,Q2信号峰强度均较溶蚀前下降,但Q1信号峰下降幅度更大;当粉煤灰掺量为70%时,Q1信号峰已不明显,Q2也相应减少,此时引起强度降低和溶蚀后性能退化显著。溶蚀后Q(21Al)信号峰强度增大,粉煤灰掺量50%时最为明显。研究表明,Q1具有很强的工程特性,其变化对粉煤灰适宜掺量的确定起着关键作用。 展开更多
关键词 粉煤灰 适宜掺量 溶蚀 核磁共振 水化硅酸钙
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基于分子动力学模拟的聚合物纤维/C-S-H界面黏结性能研究
12
作者 崔梦肖 刘娇 +2 位作者 耿永娟 刘昂 王攀 《青岛理工大学学报》 CAS 2023年第6期1-9,共9页
纤维增强混凝土(FRC)的宏观力学性能是由界面微观结构和水化产物与纤维之间的界面结合性能决定的。通过分子动力学模拟研究了PVA,PA和PP纤维在水化硅酸钙(C-S-H)基体中的拉拔过程,表征了聚合物纤维/C-S-H界面的黏结性能。研究结果表明,... 纤维增强混凝土(FRC)的宏观力学性能是由界面微观结构和水化产物与纤维之间的界面结合性能决定的。通过分子动力学模拟研究了PVA,PA和PP纤维在水化硅酸钙(C-S-H)基体中的拉拔过程,表征了聚合物纤维/C-S-H界面的黏结性能。研究结果表明,聚合物纤维类型与复合材料界面的黏结性能密切相关,CS-H黏结性能排序为PVA>PA>PP。界面中的Ca^(2+)通过形成O_(CSH)-Ca-O_(poly)连接,为界面键合的主要贡献者。此外PVA或PA纤维与C-S-H基体之间可以形成H键,起到辅助增强界面键合的作用。通过配位数的分析定量比较了界面处不同键合数目,并联合原子动力学行为差异的分析结果来综合解释键合差异的原因。纤维界面黏结性能在分子尺度的探明有助于指导水泥/纤维复合材料的设计与制备。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 聚合物纤维 水化硅酸钙 力学性能
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Nanoindentation Characteristics of Cement Paste and Interfacial Transition Zone in Mortar with Rice Husk Ash 被引量:1
13
作者 何智海 QIAN Chunxiang +2 位作者 杜时贵 HUANG Man XIA Menglu 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2017年第2期417-421,共5页
The nanostructure of cementitious materials has important effects on concrete properties. The effects of rice husk ash(RHA) on cement hydration product phases and interfacial transition zone(ITZ) in mortar were in... The nanostructure of cementitious materials has important effects on concrete properties. The effects of rice husk ash(RHA) on cement hydration product phases and interfacial transition zone(ITZ) in mortar were investigated from the nano-scale structure perspective. The experimental results indicate that, with the increase of RHA dosages of samples, the volume fraction of high-density calcium-silicate-hydrate(HD C-S-H) in porosity and hydration product phases increases. The volume fractions of HD C-S-H in C-S-H of samples show an increasing trend with the increase of RHA dosages. RHA decreases the thickness of ITZ and increases the matrix elastic moduli of samples, however, the RHA dosoges hardly affect the thickness and elastic moduli. 展开更多
关键词 nanoindentation rice husk ash cementitious material interfacial transition zone elastic modulus calcium-silicate-hydrate(C-S-H)
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砂浆抹灰层对混凝土耐高温性能的影响 被引量:1
14
作者 刘炽豪 吴波 +2 位作者 陈嘉健 吴沛林 王健 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第3期329-336,共8页
混凝土经历高温后会出现不同程度的劣化,并且劣化程度会随着温度的上升而加剧,具体体现为混凝土开裂以及强度下降。混凝土表面的砂浆抹灰层能提高混凝土的耐高温性能,但缺乏针对性研究。为探索抹灰层对混凝土耐高温性能的影响及作用机制... 混凝土经历高温后会出现不同程度的劣化,并且劣化程度会随着温度的上升而加剧,具体体现为混凝土开裂以及强度下降。混凝土表面的砂浆抹灰层能提高混凝土的耐高温性能,但缺乏针对性研究。为探索抹灰层对混凝土耐高温性能的影响及作用机制,本文通过观察不同抹灰层厚度的混凝土试样在高温环境下的裂缝发展,并测定剩余质量比率、耐高温试验温度、红外温升、超声波脉冲速度、抗压强度及傅里叶变换红外光谱(FTIR),证明抹灰层可以延缓混凝土高温劣化,其效果随着抹灰层厚度增加而增大。砂浆抹灰层通过降低混凝土升温、降温速率和混凝土试件各点的最高温度,进而延缓因高温蒸气压、温度应力以及水化产物热分解导致的高温劣化。试验结果表明:厚度为10和20 mm的抹灰层在600℃下可分别将混凝土强度提升23.65%和50.94%;在800℃下可分别将混凝土强度提升46.72%和161.63%。通过回归分析获得抗压强度与耐高温试验温度、抹灰层厚度的关系式,证明砂浆抹灰层厚度为影响混凝土高温抗压强度的重要因素。因此,在混凝土结构的耐高温研究中,不宜单纯考虑混凝土基体的耐高温性能,应同时考虑抹灰层的保护作用。 展开更多
关键词 水化硅酸钙(CSH)凝胶 混凝土 砂浆抹灰层 耐高温性能 高温劣化
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纳米复合水泥结构材料的研究与开发 被引量:53
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作者 叶青 《新型建筑材料》 北大核心 2001年第11期4-6,共3页
分析了水泥硬化浆体结构中的纳米级层次 ,确认水化硅酸钙凝胶为初级的纳米级材料 ,在水化硅酸钙凝胶之间较少有化学键合 ,较少有通过第三者化学键合而形成较好的网络结构。因此文中探讨了应用纳米技术对水泥材料进行改进性的研究 ,以重... 分析了水泥硬化浆体结构中的纳米级层次 ,确认水化硅酸钙凝胶为初级的纳米级材料 ,在水化硅酸钙凝胶之间较少有化学键合 ,较少有通过第三者化学键合而形成较好的网络结构。因此文中探讨了应用纳米技术对水泥材料进行改进性的研究 ,以重整其网络结构 ,增加界面键合。新近的研究成果表明 ,掺入1%~3%的纳米SiO2 展开更多
关键词 水化 硅酸钙 凝胶 纳米结构 水泥 高性能混凝土
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水热合成水化硅酸钙(C-S-H)的制备与表征 被引量:28
16
作者 雷永胜 韩涛 +4 位作者 王慧奇 靳秀芝 杨芳 曹红红 程芳琴 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期465-469,共5页
本论文以高纯氧化钙与白炭黑为原料,通过水热法合成了水化硅酸钙(C-S-H)。采用XRD、SEM对分别选取温度为100℃、120℃、150℃、180℃水热反应6 h的水化硅酸钙样品,与150℃分别反应2 h、6 h、10 h的样品做了物相变化与显微结构的分析,结... 本论文以高纯氧化钙与白炭黑为原料,通过水热法合成了水化硅酸钙(C-S-H)。采用XRD、SEM对分别选取温度为100℃、120℃、150℃、180℃水热反应6 h的水化硅酸钙样品,与150℃分别反应2 h、6 h、10 h的样品做了物相变化与显微结构的分析,结果表明在低于120℃时产物为结晶度较低的凝胶,随着温度的升高,水化硅酸钙凝胶的结晶度逐渐提高,在150℃和180℃时,生成结晶度较高的托勃莫来石和硬硅钙石;反应时间从6 h延长到10h只提高了晶体的结晶度,而没有改变晶体结构。这一结果对改善蒸压制品的蒸压制度具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 水化硅酸钙 高纯氧化钙 白炭黑 水热法
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纳米压痕在水泥基材料中的应用与研究进展 被引量:28
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作者 赵素晶 孙伟 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期164-176,共13页
材料的宏观性能往往与它的微结构特征密不可分。作为一种尖端的测试技术,纳米压痕测得的是水泥基材料微结构中各相的本质力学特性。概述了纳米压痕的基本原理以及水泥基材料的样品制备方法和试验制度的确定,重点介绍了纳米压痕在水泥基... 材料的宏观性能往往与它的微结构特征密不可分。作为一种尖端的测试技术,纳米压痕测得的是水泥基材料微结构中各相的本质力学特性。概述了纳米压痕的基本原理以及水泥基材料的样品制备方法和试验制度的确定,重点介绍了纳米压痕在水泥基材料中的研究进展,并对存在的一些问题尤其是定量分析中的问题进行了讨论。将纳米压痕和其他测试分析方法结合起来,对于分析和调控材料的宏观性能以及揭示水化硅酸钙(C–S–H)凝胶在纳米尺度的物理化学性能具有重要意义。 展开更多
关键词 纳米压痕 压痕模量和硬度 水泥基材料 多相非匀质材料 水化硅酸钙凝胶 堆积密度
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含铝固化剂固化软土的试验研究 被引量:28
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作者 黄新 许晟 宁建国 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期156-161,共6页
用普通硅酸盐水泥、石膏和一种含铝膨胀组分构成的复合固化剂(PC+G+Al固化剂),选取2种有代表性的试样,进行软土固化试验研究,并与单纯使用水泥(PC)和水泥-石膏(PC+G)固化剂加固软土的效果进行比较分析。研究结果表明:对2种试样,PC+G+Al... 用普通硅酸盐水泥、石膏和一种含铝膨胀组分构成的复合固化剂(PC+G+Al固化剂),选取2种有代表性的试样,进行软土固化试验研究,并与单纯使用水泥(PC)和水泥-石膏(PC+G)固化剂加固软土的效果进行比较分析。研究结果表明:对2种试样,PC+G+Al固化剂加固效果优于其他2种固化剂;PC+G固化剂只对孔隙比大、含水率高的试样加固效果优于PC固化剂的加固效果。PC+G+Al和PC+G固化剂的水化物中都产生钙矾石,利用钙矾石生成的固相膨胀作用填充孔隙,而钙矾石的生成在固化土中是否产生增强效果,主要取决于钙矾石与水化硅酸钙凝胶生成过程的协调性。 展开更多
关键词 土力学 固化土 水化硅酸钙凝胶 协调性 强度
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水化硅酸钙纳米结构研究进展 被引量:20
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作者 姚武 何莉 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期754-761,共8页
介绍了水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的几种主要结构模型,重点阐述了纳米尺度的凝胶模型及其发展。在纳米凝胶模型中C-S-H是由最小结构单元近似为直径小于5nm的胶束堆积而成。根据胶束堆积密度的差异,C-S-H分为高密度和低密度2种不同的凝胶相... 介绍了水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的几种主要结构模型,重点阐述了纳米尺度的凝胶模型及其发展。在纳米凝胶模型中C-S-H是由最小结构单元近似为直径小于5nm的胶束堆积而成。根据胶束堆积密度的差异,C-S-H分为高密度和低密度2种不同的凝胶相。总结了现代微观测试手段对C-S-H纳米模型的验证结果,分析了当前研究存在的问题并对今后研究提出了建议。 展开更多
关键词 水化硅酸钙凝胶 纳米结构 凝胶模型
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C-S-H凝胶分子结构研究进展 被引量:17
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作者 李博 陈伟 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1095-1100,共6页
水化硅酸钙(C-S-H)凝胶是硅酸盐水泥的主要水化产物,是水泥胶凝能力的主要来源。C-S-H凝胶的纳米结构由长程无序、短程有序的类Tobermorite纳米晶组成。明确类Tobermorite相纳米晶的分子结构、氢键等分子间作用力组成及性质、H2O和羟基... 水化硅酸钙(C-S-H)凝胶是硅酸盐水泥的主要水化产物,是水泥胶凝能力的主要来源。C-S-H凝胶的纳米结构由长程无序、短程有序的类Tobermorite纳米晶组成。明确类Tobermorite相纳米晶的分子结构、氢键等分子间作用力组成及性质、H2O和羟基基团与硅氧主链的相互作用机理对理解C-S-H凝胶的胶凝能力形成机理、调控水化产物的胶凝能力具有重要意义。本文在总结固体核磁共振分析技术研究C-S-H凝胶硅氧主链结构研究进展的基础上,提出其钙硅比对硅氧主链聚合度和平均链长的影响规律,并运用固体核磁测试与第一性原理计算核磁结果相结合的研究方法,揭示了C-S-H凝胶分子结构中氢键的组成及性质,明确了水分子及羟基基团与硅氧主链的相互作用机理。 展开更多
关键词 水化硅酸钙凝胶 分子结构 分子间作用力 固体核磁 第一性原理计算
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