风积沙混凝土的抗冻性与冻融损伤机理分析

为探讨沙漠沙(又名风积沙)替代河砂对低温环境下混凝土的耐久性能影响,按照风积沙替代河砂质量的20%、40%、60%、80%、100%共设计了5种强度等级为C25的风积沙混凝土(aeolian sand concrete,ASC)。采用加速试验方法研究了风积沙混凝土在冻融条件下的损伤失效规律,借助环境电镜扫描(environmental scanning electron microscope,ESEM)、应变监测和核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)等测试手段得到了风积沙混凝土的损伤机理。研究发现风积沙掺量80%以上的混凝土冻融次数超过200次,冻融损伤残余应变小,内部封闭小孔隙数量多对冻融损伤的抑制阻碍作用增强。结果表明风积沙混凝土的抗冻性能随着风积沙掺量的增加而提高,掺量为100%的风积沙混凝土的抗冻性最好。该研究可为风积沙混凝土大范围应用于寒区渠道衬砌及水利设施建设提供理论依据。     

高掺量粉煤灰和矿渣高强混凝土抗渗性和抗冻性试验

采用粉煤灰和矿渣2种掺合料的40%和50%2种质量比例掺量,制备了高掺合料C50高强混凝土,并利用扫描电镜和X射线衍射技术分析了高比例掺合料对高强混凝土强度的影响,最后通过抗氯离子渗透试验和快速冻融试验综合分析了高掺合料C50高强混凝土的耐久性。结果表明:当复掺掺合料总质量占胶凝材料总质量的50%时,随着粉煤灰与矿渣掺入量比值的减小混凝土养护28 d强度有所增加;在掺合料总质量不变的情况下,混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能均随着粉煤灰掺入量的增加和矿渣掺入量的减小而逐渐提升,但掺合料总质量的增加会降低抗氯离子渗透性能;采用抗冻耐久性指数与电通量的比值法可较好的综合评价高掺合料高强混凝土的耐久性,耐久性较好的适宜配合比为掺合料总量50%,粉煤灰与矿渣掺量比为4:1。研究可为高掺量粉煤灰和矿渣在高强混凝土中的应用提供依据,同时达到提高高强混凝土的经济性和节约资源的目的。     

边坡侵蚀防护种植基的微观结构研究

首先介绍了一种人工种植基的试验研究概况。利用图像分析技术测定了种植基颗粒的粒径、形状因子、圆形度等几何和形态参数,采用扫描电镜(SEM)研究了种植基的微观结构,并利用能谱(EDX)技术分析了其颗粒间的胶结成分。研究结果表明,种植基颗粒以圆形为主,平均直径为5.2μm。其多孔结构有利于水、气、肥等在种植基中的保存和迁移,并促进植物根系的生长发育,而游离氧化物和水泥的胶结是提高种植基的抗剪强度、增强团聚体水稳性和抗蚀性的主要原因。种植基在供植被生长的同时,可兼作为边坡的抗侵蚀防护材料。     

采用主成分分析抗冻剂对冷冻虾肉糜3D可打印性的影响

针对冷冻虾肉糜的蛋白质易发生冷冻变性而失去3D可打印性的问题,该研究以添加不同抗冻剂的虾肉糜为研究对象,对虾肉糜冷冻贮藏过程中3D打印精确性和稳定性、流变和质构特性的变化开展试验研究,采用相关性和主成分分析虾肉糜3D打印精确性和稳定性与流变和质构特性之间的关系。研究结果表明,随着冻藏天数的延长,所有处理虾肉糜的3D打印精确性和稳定性、黏性常数、流变单元之间的连接强度、硬度、弹性、黏附性、持水性等均呈下降趋势;添加抗冻剂的处理可以减缓虾肉糜这些指标的下降;3D打印精确性和稳定性与虾肉糜的黏性常数、流变单元之间的连接强度、弹性、硬度、黏附性、持水性等呈正相关。添加8%海藻糖+0.3%多聚磷酸盐（即TP处理）抑制虾肉糜肌原纤维蛋白冷冻变性的效果最好,冻藏30 d后虾肉糜仍具有较好的3D可打印性,打印精确性和稳定性分别为96.64%和97.61%,该研究结果为保障虾肉糜3D打印的原料供应提供了理论参考。     

风沙吹蚀与干湿循环作用下风积沙混凝土抗氯盐侵蚀机理

针对风蚀区盐湖及盐渍土环境下服役的混凝土,配制满足特殊环境下工程要求的风积沙混凝土.分析风沙吹蚀与干湿循环耦合作用下风积沙混凝土抗氯盐侵蚀的损伤过程,借助超景深三维显微镜、X射线衍射物相分析、核磁共振孔隙分析等手段探讨风积沙混凝土抗氯盐侵蚀耐久性机理.研究表明风沙吹蚀对混凝土表面产生破坏,干湿循环对混凝土内部造成损伤;风沙吹蚀对混凝土表面造成的“吹蚀坑”可为盐离子入侵混凝土内部提供“通道”;氯盐侵蚀后生成以Friedel盐为代表的腐蚀结晶物,可填充1～4 nm胶凝孔,消耗Ca(OH)2等有效物质,迫使4～10nm小毛细孔增多,随盐蚀损伤程度加剧,10～20 nm中毛细孔和20～100 nm大毛细孔向＞100 nm非毛细孔发展,非毛细孔彼此贯通产生裂纹,致使混凝土加速破坏.该研究可为风积沙混凝土在风蚀区氯盐环境下农业水利工程建设与应用提供依据.