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低温作用下钢纤维地聚合物混凝土力学性能研究 被引量：1
1
作者 王萧萧 董培森 +3 位作者 杨鑫瑞 张菊 闫长旺 董宇飞 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第9期3203-3213,3223,共12页
为研究低温作用下钢纤维地聚合物混凝土(SFGPC)力学性能的变化规律,利用自制低温环境试验装置研究不同温度(-30、-20、-10、0、20℃)、不同钢纤维体积掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%)对地聚合物混凝土破坏特征及抗压、抗折强度的响应规律,... 为研究低温作用下钢纤维地聚合物混凝土(SFGPC)力学性能的变化规律,利用自制低温环境试验装置研究不同温度(-30、-20、-10、0、20℃)、不同钢纤维体积掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%)对地聚合物混凝土破坏特征及抗压、抗折强度的响应规律,并借助扫描电子显微镜(SEM)对SFGPC进行微观结构分析,同时应用响应面法(RSM)构建SFGPC力学性能关系模型,提供一种可行的抗压、抗折强度预测方法。结果表明:-30℃下,当钢纤维掺量为1.5%时,SFGPC抗压、抗折强度分别为59.8、6.6 MPa,与-30℃下钢纤维掺量为0%时相比分别提升75%、65%,与20℃下钢纤维掺量为1.5%时相比分别提升41%、144%;随着钢纤维掺量增加,SFGPC内部黏结性与吸附能力增强,力学性能提高;利用RSM得到SFGPC抗压、抗折强度的预测模型,预测值与试验值的相对误差分别小于5.7%、8.0%。 展开更多
关键词 钢纤维 地聚合物混凝土 低温环境 力学性能 微观形貌
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基于高斯过程回归模型的电石渣激发煤矸石地聚合物强度响应预测与分析 被引量：1
2
作者 宁慧员 张菊 +1 位作者 闫长旺 白茹 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期905-913,共9页
地聚合物的抗压强度是评估其能否代替水泥作为新型建筑材料的关键因素之一,但仅依靠大量试验测试强度,既浪费资源又增加成本。为了解决这一问题,通过早期试验收集的电石渣激发煤矸石地聚合物的强度数据,将不同配合比、水胶比、龄期作为... 地聚合物的抗压强度是评估其能否代替水泥作为新型建筑材料的关键因素之一,但仅依靠大量试验测试强度,既浪费资源又增加成本。为了解决这一问题,通过早期试验收集的电石渣激发煤矸石地聚合物的强度数据,将不同配合比、水胶比、龄期作为输入参数,抗压强度作为输出结果,基于机器学习方法构建强度响应预测模型——高斯过程回归(GPR)模型,并利用模型对不同配合比及龄期的地聚合物强度进行预测,进而建立各组分掺量、水胶比、龄期对强度的影响曲线并探究原因。结果表明:GPR模型经过对样本数据的拟合,可以较好地预测地聚合物的强度,且误差为(-0.001 93~+0.001 83);利用受过训练的模型对未知抗压强度的地聚合物进行强度预测,通过预测结果分析各输入参数(电石渣掺量、煤矸石掺量、水胶比和养护龄期)对强度的影响,发现强度与上述变量均有密切关系,其中电石渣掺量、煤矸石掺量和养护龄期对强度的影响更显著。 展开更多
关键词 电石渣 煤矸石 地聚合物 高斯过程回归 抗压强度预测 强度影响因素
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基于核磁共振T_(2)谱的ECC孔隙结构冻融演化特征 被引量：3
3
作者 袁泽鹏 尹立强 +3 位作者 刘曙光 闫长旺 张菊 王萧萧 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 2022年第2期173-180,共8页
为了进一步研究在冻融作用下高延性水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,简称ECC)孔隙结构的演化特征,通过对ECC的不同冻融循环次数作用,得到核磁共振T_(2)谱分布曲线,对T_(2)谱峰值分析。在此基础上,得到了在不同冻融... 为了进一步研究在冻融作用下高延性水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,简称ECC)孔隙结构的演化特征,通过对ECC的不同冻融循环次数作用,得到核磁共振T_(2)谱分布曲线,对T_(2)谱峰值分析。在此基础上,得到了在不同冻融循环次数下ECC的孔隙结构演化特征和ECC孔隙结构冻胀变化规律。结果表明:随着水胶比增大,冻融循环次数的增多,ECC小、中孔隙增多;经过对不同冻融循环次数T_(2)谱的比较分析,验证了ECC孔隙率变化率和孔隙体积收缩系数临界值N_(c)均介于200-250次冻融循环阶段内。 展开更多
关键词 核磁共振 T_(2)谱 ECC 孔隙结构 冻融循环
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硅钙渣复合地聚物水化机理研究 被引量：2
4
作者 杨志杰 张德 +3 位作者 康栋 米世忠 闫长旺 张菊 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第5期577-584,共8页
为实现硅钙渣、粉煤灰及矿渣三种固废的协同利用,本文通过开展不同粉煤灰、矿渣比(灰渣比)下的硅钙渣复合地聚物制备实验,对硅钙渣复合地聚物的水化机理进行了研究。结果表明,硅钙渣复合地聚物是由β-硅酸二钙自身水化和碱激发水化共同... 为实现硅钙渣、粉煤灰及矿渣三种固废的协同利用,本文通过开展不同粉煤灰、矿渣比(灰渣比)下的硅钙渣复合地聚物制备实验,对硅钙渣复合地聚物的水化机理进行了研究。结果表明,硅钙渣复合地聚物是由β-硅酸二钙自身水化和碱激发水化共同形成的一种以C—S—H和C(N)—A—S—H为主的二元复合胶凝材料;相较于晶相矿物,玻璃相矿物更易发生碱激发水化反应,导致灰渣比在0.5以上时7 d水化物中残存大量未反应的莫来石,但随养护时间的延长莫来石会继续进行水化,并在28 d时生成蠕虫状四方钠沸石和条状贝德石。同时在灰渣比为1.0时,硅钙渣地聚物微观形貌最均匀致密,28 d抗压强度最高,达到37.9 MPa,说明此时能够发挥出粉煤灰、矿渣、硅钙渣之间最佳的协同效应。 展开更多
关键词 硅钙渣 地聚物 粉煤灰 矿渣 水化物
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粉煤灰中提取非晶态硅及硅产物的高值化利用 被引量：2
5
作者 康栋 杨志杰 张德 《矿产综合利用》 CAS 北大核心 2022年第4期162-168,174,共8页
我国以煤炭为主的能源结构,在保障着我国能源供给的同时也带来了大量的粉煤灰,尤其在我国西北地区,由于较低的粉煤灰利用率,造成了严重的环境污染及耕地占用等问题。目前有用组分的提取已然成为粉煤灰高值化利用的研究热点,特别是粉煤... 我国以煤炭为主的能源结构,在保障着我国能源供给的同时也带来了大量的粉煤灰,尤其在我国西北地区,由于较低的粉煤灰利用率,造成了严重的环境污染及耕地占用等问题。目前有用组分的提取已然成为粉煤灰高值化利用的研究热点,特别是粉煤灰中非晶态硅的提取是提升粉煤灰资源化利用价值的重要手段。本文论述了碱浸法和酸浸法两种从粉煤灰中提取非晶态硅的工艺,剖析其原理及工艺特点,并探讨了提硅产物在绝热保温材料、白炭黑、分子筛、造纸填塑等方面的应用情况。相较于传统硅基产品的制备,利用粉煤灰提硅产物制备各种硅基制品具有产品性能好、成本低、应用广泛等优点,不失为一条实现粉煤灰高值化、精细化、梯级化利用的有效途径。 展开更多
关键词 粉煤灰 非晶态硅 提取 硅产物
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硅钙渣-水泥复合胶凝材料水化程度时变规律预测与分析
6
作者 闫长旺 任启刚 +2 位作者 刘曙光 张菊 刘志刚 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第11期154-159,共6页
硅钙渣是高铝粉煤灰提取Al2O3时产生的固体废弃物,将其掺入水泥中,研究复合胶凝材料水化程度时变规律对其资源化利用具有重要意义。基于ARIMA模型建立了硅钙渣掺量为0、10%、20%、30%、40%的硅钙渣-水泥复合胶凝材料水化程度时变规律预... 硅钙渣是高铝粉煤灰提取Al2O3时产生的固体废弃物,将其掺入水泥中,研究复合胶凝材料水化程度时变规律对其资源化利用具有重要意义。基于ARIMA模型建立了硅钙渣掺量为0、10%、20%、30%、40%的硅钙渣-水泥复合胶凝材料水化程度时变规律预测模型,各掺量下模型预测误差均小于5%,说明ARIMA模型在预测水化程度方面具有较好的精度和通用性。预测结果显示:复合胶凝材料的水化程度随龄期的增加而提高,硅钙渣对复合胶凝材料的最终水化程度影响不大;相同龄期下复合胶凝材料的水化程度随着硅钙渣掺量的增加而降低;水化反应主要发生在前期,硅钙渣可以减缓复合胶凝材料的前期水化反应速率,提高后期水化反应速率;水化终止时间随硅钙渣掺量的增加而延长。 展开更多
关键词 硅钙渣 复合胶凝材料 ARIMA模型 水化程度 时变规律
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粉煤灰/硅钙渣对三元复合地聚物水化的影响 被引量：1
7
作者 杨志杰 张德 +2 位作者 康栋 闫长旺 张菊 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第S02期344-351,共8页
硅钙渣为高铝粉煤灰提取Al_(2)O_(3)产生的二次固废,为揭示硅钙渣、粉煤灰、矿渣等固废协同制备三元复合地聚物的水化机理,开展了不同粉煤灰/硅钙渣条件下的地聚物净浆试验,采用多种手段对水化物进行分析。结果表明,该地聚物是一种由C(N... 硅钙渣为高铝粉煤灰提取Al_(2)O_(3)产生的二次固废,为揭示硅钙渣、粉煤灰、矿渣等固废协同制备三元复合地聚物的水化机理,开展了不同粉煤灰/硅钙渣条件下的地聚物净浆试验,采用多种手段对水化物进行分析。结果表明,该地聚物是一种由C(N)—A—S—H和C—S—H构成的二元复合胶凝体系,其水化机理是硅钙渣中β-硅酸二钙水化生成C—S—H类矿物和Ca(OH)_(2),在生成的Ca(OH)_(2)和硅酸钠碱激发剂共同造成的碱性环境OH^(-)的极化作用下,矿渣、粉煤灰中高聚合度的Si—O键、Al—O键在Ca^(2+)和Na^(+)的参与下重新聚合形成C(N)—A—S—H矿物。由于玻璃相比晶相更易发生水化反应,随粉煤灰和硅钙渣质量比增加,7 d水化物中不仅生成了斜钙沸石,还残余有未反应的莫来石和石英。随养护时间延长,莫来石逐渐水化,28 d时生成四方钠沸石,并在粉煤灰/硅钙渣大于0.45时生成贝德石。 展开更多
关键词 粉煤灰 硅钙渣 地聚物 水化机理 水化物
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基于ARIMA模型的硅钙渣水泥复合胶凝材料水化热预测
8
作者 闫长旺 申晓玮 +2 位作者 张菊 王萧萧 于泓源 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第12期3985-3992,共8页
预测硅钙渣水泥复合胶凝材料水化过程中产生的热量,对于这种材料在混凝土结构中的应用具有现实意义。本文基于ARIMA模型基本理论,建立了硅钙渣掺量分别为0%、10%、30%(质量分数,下同)下硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量预测模型,通... 预测硅钙渣水泥复合胶凝材料水化过程中产生的热量,对于这种材料在混凝土结构中的应用具有现实意义。本文基于ARIMA模型基本理论,建立了硅钙渣掺量分别为0%、10%、30%(质量分数,下同)下硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量预测模型,通过与试验数据的对比,验证了模型的准确性与可靠性;基于0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量试验数据,建立不同龄期下复合胶凝材料的水化放热量预测模型,并对其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量进行预测。结果表明:0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下水化放热量预测值与试验值的相对误差均值均小于5%,这说明运用ARIMA模型预测硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量具有较高准确性和可靠性;其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料水化放热量的预测结果符合实际变化趋势,进一步证明了ARIMA模型在水化热预测方面的可行性,这为定量研究与预测不同类型胶凝材料的水化放热量提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 硅钙渣 复合胶凝材料 水化放热量 ARIMA模型 时间序列分析
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