水泥试样爆炸压裂实验及裂纹分形评价

通过室内爆炸压裂模拟实验,得到常压和20 MPa围压2种情况下的爆炸压裂效果,并对实验结果进行了对比分析,分析结果表明:围压对裂纹扩展路径、形状、弯曲度都有一定影响,与常压下的裂纹扩展情况相比,施加围压后得到的裂纹数量少、长度短、弯曲明显.在对爆炸压裂形成的裂纹进行定性描述的基础上,利用分形理论,对裂纹的分形特征进行了...     

分解炉内CO2浓度对煤焦燃烧NO释放的影响

利用高温气固悬浮实验台对水泥行业中两种典型煤焦在不同CO₂浓度下燃烧时NO的释放特性进行了实验研究,考察了不同CO₂浓度气氛下,温度变化和添加生料对煤焦炭氮向NO转化的影响。研究结果表明,随着气氛中CO₂浓度的升高,煤焦燃烧时NO的释放速率减小,体积浓度的峰值降低,焦炭氮转化为NO的转化率下降。水泥生料对焦炭氮向NO的转化具有正催化作用;温度升高也会促进焦炭氮向NO的转化。但随着气氛中CO₂浓度的升高,升高温度和添加生料对焦炭氮向NO转化的促进作用相对减弱。     

多巴胺对磷酸钙骨水泥性能影响的研究

本论文研究含儿茶酚的多巴胺对磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)的理化性能和体外降解的影响。将多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液于空气中氧化2 d,作为液相与固相粉末混合成型。选取多巴胺浓度、液固比、pH值三因素,通过正交试验选取最优组合。采用万能力学试验机、吉尔摩(Gilmore)针、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)表征含多巴胺CPC的理化性能,用扫描电镜(SEM)观察微观形貌、用紫外可见光分光光度计研究含多巴胺CPC的体外降解。抗压强度结果表明最优组为多巴胺浓度40 mg.mL-1、液固比0.3 mL.g-1、pH值8.5,最优组CPC抗压强度最高,与空白CPC相比具有极显著性差异(p<0.01);最优组CPC凝结时间与空白组比较无显著性差异且符合临床要求;XRD和FTIR结果表明多巴胺的加入促进了二水磷酸氢钙(DCPD)的转化;SEM观察发现多巴胺的加入使CPC内部形成了片状结构及较多紧密结合的块状晶体且与空白CPC相比孔隙明显减少;最优组CPC体外降解过程中,多巴胺的累积释放量为加入总量的29.7%,且浸泡过程中浸泡液的pH变化处于人体安全范围内。     

介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

将介孔硅酸镁(m-MS)掺杂到硫酸钙(CS)中,制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)。结果显示:掺入m-MS,延长了m-MSC的固化时间;提高了其降解速率;掺入m-MS可中和CS降解产生的酸性物质,缓解pH值下降。体外细胞实验显示:m-MSC能促进MC3T3-E1细胞增殖和分化;动物体内植入实验显示:m-MSC的成骨量和Ⅰ型胶原阳性表达率都显著高于CS。     

重金属污泥高温处理磨细粉对改性硫氧镁水泥基材料性能的影响

为探究重金属污泥高值资源化利用途径, 研究了含重金属污泥高温处理渣料磨细粉(简称磨细粉)对改性硫氧镁(MMOS)水泥基材料的工作性能、力学性能、早期自由收缩变形及其重金属浸出行为的影响. 结果表明: 随着磨细粉掺量的增加, MMOS水泥基材料的净浆流动度呈现逐渐增大趋势; 早期(3d)力学性能则呈现明显的降低趋势, 90d后磨细粉掺量对MMOS水泥基材料的力学性能的影响程度降低; 磨细粉可以显著降低MMOS水泥基材料早期的自由收缩变形值, 其中含10%磨细粉的MMOS水泥基材料早期的自由收缩变形比未掺加磨细粉MMOS水泥基材料的自由收缩变形值降低了57.1%. 微观分析结果表明: 掺加30%磨细粉后MMOS水泥基材料中水化产物5Mg(OH)2?MgSO4?7H2O(517相)的相对含量降低, MMOS水泥基材料硬化体的平均孔径提高了31.0%, 表明磨细粉降低了MMOS水泥基材料的力学性能. 当磨细粉掺量增加至40%时MMOS水泥基材料硬化体中重金属Ni、Cr、Zn和Cu的浸出浓度指标均能满足GB 30760-2014的浸出要求.     

考虑颗粒形状和破碎的胶结钙质砂力学行为离散元模拟研究

质砂作为一种建筑材料,近年来广泛应用于我国南海岛礁工程建设中。本文通过建立考虑钙质砂真实颗粒形状和颗粒破碎的胶结钙质砂离散元模型,研究了二维剪切条件下试样的宏微观力学行为,包括应力-应变行为、颗粒破碎、胶结破坏、位移场和裂纹随剪应变的演化规律,讨论了颗粒形状、颗粒粒径范围、颗粒强度和水泥胶结强度对胶结钙质砂力学行为的影响规律。结果表明,钙质砂颗粒粒径区间越宽,胶结钙质砂的强度越高。同一级配条件下,考虑真实颗粒形状的胶结钙质砂试样比圆颗粒试样的强度更高,试样总体颗粒破碎率也更高。钙质砂颗粒的强度越高,胶结钙质砂的性能越好。但是提高水泥的强度对胶结钙质砂力学性能的影响并不显著。本文的研究结果可为实际工程中钙质砂的加固提供理论依据。     

聚羧酸减水剂在水泥水化过程中的微观表现

采用SEM、IR、XRD、pH值和电导率等分析手段研究了聚羧酸减水剂对水泥水化初期的影响,结果表明,聚羧酸减水剂具有减缓水泥的初期水化作用,水泥水化产物的聚合度随水化时间增加而增大,但晶型不改变。在水泥中添加0．3％聚羧酸减水剂,32．5#水泥3d、7d和28d的抗压强度分别提高了50．9％、40．4％、35％。     

A Study on the Structure and Behavior of Sinter-free Material for Phosphorous Removal from Waste Water

Oyster shell and cement were taken as the major raw materials to fabricate hollow, tubular and recoverable material for phosphorous removal (P removal) from waste water without sintering. In this paper, the effects of different affecting factors on the sample P removal ratio were discussed to select optimal P removal process conditions. SEM and XRD were used to characterize the microscopic structures and composition of samples, and molybdenum blue spectrophotometry was applied to determine the P content in waste water. Results showed that at 30 ℃ for 2 d, the P removal ratio reached 93.3% when the cement content was 10 wt% and oyster shell powder was 90 wt%. SEM analysis revealed a flaky structure consisting of phosphorus-containing compound in the samples after P removal, and it piled on and maintained the porous structure. In addition, the results also suggested that raising the ambient temperature was benefit to the P removal. The P removal ratio of the material was optimal under neutral and alkali conditions.     

磷酸钙骨水泥/聚肽共聚物生物复合材料力学性能及微观结构

磷酸钙骨水(Calcium Phosphate Cement,CPC)是一种新型的人工骨材料,可用于人体骨缺损的修复,具有良好的生物相容性、骨传导性和骨替代性．然而,磷酸钙骨水泥的抗压强度较低,脆性较大,限制了其应用,因而提高抗压强度和减小其脆性成为CPC研究领域的一个重要课题．目前,普遍采用添加纤维的方法来提高CPC材料的抗压强度和韧性．然而大多数的纤维是非降解性的．