【摘 要】
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3D打印技术在建筑领域的快速应用有赖于与打印机相兼容的高性能水泥基材料的制备.收缩开裂及耐久性是决定3D打印混凝土长期使用寿命的关键影响因素.通过掺入硫铝酸盐水泥、高效膨胀剂制备一种低收缩高耐久性3D打印混凝土,测试评估3D打印材料的可打印性、收缩和耐久性.同时采用SEM对该材料的水化产物和微观结构进行分析.结果表明:硫铝酸盐水泥掺量为15％～20％时,材料具有优异的可打印性能,膨胀剂掺量为3.0％时,120 d试件尺寸变化率为0.0528％,收缩率小,抗裂性能好;水化产物结构致密,耐久性好,抗氯离子达到
【机 构】
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尧柏特种水泥技术研发有限公司,陕西 西安 710100
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3D打印技术在建筑领域的快速应用有赖于与打印机相兼容的高性能水泥基材料的制备.收缩开裂及耐久性是决定3D打印混凝土长期使用寿命的关键影响因素.通过掺入硫铝酸盐水泥、高效膨胀剂制备一种低收缩高耐久性3D打印混凝土,测试评估3D打印材料的可打印性、收缩和耐久性.同时采用SEM对该材料的水化产物和微观结构进行分析.结果表明:硫铝酸盐水泥掺量为15％～20％时,材料具有优异的可打印性能,膨胀剂掺量为3.0％时,120 d试件尺寸变化率为0.0528％,收缩率小,抗裂性能好;水化产物结构致密,耐久性好,抗氯离子达到RCM-V等级,120 d碳化满足T-Ⅳ等级,抗硫酸盐符合KS90要求,抗冻融符合F100冻融循环要求.
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过氧化氢(H2O2)作为一种环境友好型绿色氧化剂,在健康护理、污水处理和化学合成等领域均有广泛应用.近年来,其作为零碳型储氢材料在长期储能领域的应用前景也广受关注.当前H2O2的工业化生产主要依赖蒽醌工艺,步骤复杂、废水废气排放量大,且生产和运输过程存在安全隐患.电催化合成H2O2是近年来兴起的研究热点,通过利用清洁能源为动力源,以水和氧气为原料实现按需现场合成H2O2.兼具高活性、高选择性和稳定性的催化剂是实现高效选择性合成H2O2的关键.本文综述了碳基电催化材料在电催化合成H2O2领域的最新研究进展,
有序碳和无序碳都普遍被用作硅(Si)的复合材料.但是具有不同结晶度和孔结构的碳对硅基负极电化学性能的影响仍存在争议.本工作在严格控制碳含量和表面官能团的基础上,选择沥青(Pitch)和酚醛树脂(PR)作为有序碳和无序碳的前驱体,制备了硅碳复合材料(Si@C)并系统地研究了其电化学行为.有序的晶体结构有利于复合物中的电子传输,中孔和大孔有利于锂离子的扩散.具有有序结构和小孔容的碳质涂层为Si的膨胀提供了很好的缓冲,电极在50次循环后仍保持结构完整性.然而,无序和多孔的结构降低了结构的稳定性并产生了很大的极化
类芬顿反应,因其能够克服传统芬顿反应工作pH范围较窄,易产生大量铁泥的局限而受到了大量关注.尽管炭材料在无驱动力时,同过氧化氢的反应活性不佳,多孔炭材料在类芬顿反应中依然得到了广泛应用.在各种研究中,这些多孔炭材料扮演了多种不同角色,诸如吸附剂、金属材料载体、以及过氧化氢选择性电合成的催化剂.本综述中,讨论了近年里多孔材料在上述情况的研究进展.由于成熟的合成工艺,很高的化学及热稳定性以及多样的功能,多孔炭材料已成为一种应用广泛的材料.在类芬顿过程中,更是有助于电子与物质的转移,防止金属泄露,并较大地提升了
针对全球水资源短缺的问题,空气水捕集被认为是潜在的解决方案.吸附法空气水捕集技术具有装置结构简单、能量效率高、适用范围广等优点,受到广泛关注,其关键在于高性能多孔吸附剂的开发.多孔炭材料具有孔结构丰富、制备成本低等优点.但是常见炭材料的表面疏水,对于低浓度水汽吸附效果不显著.基于此,本文采用局部亲水强化的策略,通过在酚醛树脂交联骨架中穿插引入可衍生为极性位点的金属有机框架炭前驱体,制备了具有强亲水性的整体式多孔炭.进一步将其应用于“三明治”式空气水捕集装置,在40％～80％相对湿度环境中,吸附剂的水汽捕集
利用短切碳纤维制备活性砂浆,采用四电极法研究了短切碳纤维掺量对活性砂浆电阻率的影响,并分析了其作用机理.结果表明,掺入短切碳纤维可有效降低砂浆的电阻率,且砂浆电阻率随短切碳纤维掺量的增加而降低,可通过改变短切碳纤维掺量来调控砂浆复合体系的电阻率,短切碳纤维在砂浆中的掺量阈值为0.6％,此时砂浆的电阻率为540Ω·cm.短切碳纤维掺量较少时,砂浆复合体系的电阻率主要受砂浆基体的影响;高于掺量阈值时,砂浆内短切碳纤维会形成网链搭接,引起砂浆复合体系电阻率急剧降低;进一步提高纤维掺量,活性砂浆的电阻率变化并不显
掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景.可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用.本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs).甘氨酸在SBA-15孔道内的限域热解对提高碳产率、氮掺杂量以及构筑双介孔结构非常重要.N-OMCs具有高比表面积(923～1374 m2·g?1)、大孔隙体积(1.32～2.21 cm3·g?1)、双介孔分布(4.8和6.2～20 nm)和高氮含量(3.66％～12.2
为探究磷石膏预处理pH值对磷石膏及磷石膏制备免烧胶凝材料的影响,明确免烧胶凝材料抗压强度与磷石膏预处理pH值的关系,以自制的激发剂对磷石膏进行预处理,将预处理后的磷石膏与水泥(干料质量比为4:1)混合制备免烧胶凝材料.结果表明:在100 g磷石膏中加入200 mL激发剂,预处理24 h后,磷石膏晶体出现了择优取向;随着预处理pH值的增大,磷石膏的微观结构越有利于后续免烧胶凝材料强度的提高.综合考虑,选择最佳预处理pH值为9,此时所制得的免烧胶凝材料的微观结构最致密,几乎所有的磷石膏颗粒都被水泥的水化产物包
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将赤泥焙烧活化应用到水泥基材料中是高效消纳赤泥的有效途径,对赤泥活性改进及其对水泥熟料性能的影响进行了研究.结果表明:赤泥在500℃焙烧处理60 min后的活性激发效果最明显,可以有效提高活性;在水泥熟料中掺加经活化后的赤泥,体系的早期强度降幅较小,但随其掺量增加,胶砂的抗压强度下降明显;掺外加剂A可以提高赤泥-水泥熟料体系的早期和后期强度;基准混凝土中掺加10％活化赤泥,当掺1％外加剂A时对混凝土坍落度无明显影响,赤泥混凝土早期强度明显提高.
采用正交试验研究了不同保水增稠材料对再生骨料干混砂浆稠度、保水性、拆模密度和抗压强度的影响.结果表明,纤维素醚对再生骨料干混砂浆性能的影响最为显著;钠基膨润土对砂浆稠度和保水性的影响最小;改性淀粉醚对砂浆的拆模密度和28 d抗压强度的影响最小;再生骨料干混砂浆的保水增稠材料最佳掺量为纤维素醚0.07％、改性淀粉醚0.10％、钠基膨润土0.04％,此条件下砂浆的稠度为85.4 mm、保水率为91.2％、拆模密度为1853 kg/m3、28 d抗压强度为13.1 MPa.