稀土对水泥熟料烧成的矿化作用机理

利用SEM—EDS分析了稀土氧化物在熟料中的分布并结合熟料的岩相分析初步探讨了稀土对水泥熟料烧成的矿化作用机理。研究结果表明,稀土元素La和Y在熟料煅烧过程中更多地分布在硅酸盐相中,同时增加了溶剂型氧化物（Al2O3、Fe2O3）在A矿中的固溶量;稀土离子的掺杂引起微观介质应力场发生畸变,增加结构中的空位缺陷,降低扩散活化能,从而提高质点的扩散速度,促进了C3S矿物的形成。     

文物中常用蛋白质类胶结材料的热裂解-气相色谱/质谱识别

热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术具有灵敏度高、适用范围广等特点,广泛应用于文物中天然有机材料的定性分析,但其在天然蛋白质材料种类识别方面尚缺乏系统研究。本研究以中国古代彩绘、建筑、家具等文化遗产中常用的猪血、动物胶、鸡蛋等蛋白质类胶结材料为研究对象,系统分析并总结各类材料Py-GC/MS特征识别组分。研究表明,猪血、动物胶、蛋清不含氮裂解产物中,部分组分可作为辨别这三类材料的特征组分,其含氮裂解产物主要可分为吡咯、腈、脯氨及吲哚类组分,不同材料中这四类组分相对含量分布特征差异明显,可以此实现猪血、动物胶、蛋清的辨别;此外,蛋黄的裂解产物主要是脂肪酸。通过所建立的方法及总结的数据,推断故宫旧藏填漆夔龙纹长方桌表层灰胎所用胶料含有猪血,而故宫养心殿西围房外檐沥粉贴金彩画所用沥粉中含有动物胶。本方法易于推广,适用于我国文物中各类蛋白质材料的快速、准确识别,对文物中其它有机材料的研究也具有借鉴意义。     

“钙”世英雄*

钙是一种与人联系极为密切的碱土金属元素,钙化学性质活泼,化合物众多,是一种在生活、科技各个方面都有应用的元素。介绍了钙单质的发现、制备和物化性质,重点围绕钙及其化合物在建筑和人体生命健康领域的应用和重要性展开。     

K0超固结结构性黏土的本构模型

K₀固结黏土在自然界广泛分布, 其通常同时具有超固结性与天然结构性, 而K₀超固结性又与K₀正常固结性质存在很大差异. 为了有效的描述K₀超固结性质, 在结构性模型基础上, 做了如下三点改进, 使得原模型拓展为同时考虑K₀超固结特性与天然结构性影响的本构模型. (1)引入相对应力比来描述屈服面, 并引入初始各向异性转轴参量ξ来表达初始各向异性对屈服面在p-q空间的位置影响. (2)基于给定的屈服面方程, 推导得到变相应力比参量, 并将变相应力比引入到统一硬化参数中, 利用统一硬化参数可以有效描述初始各向异性固结黏土在剪切加载下的剪缩与剪胀, 应变硬化及软化现象. (3)引入反映结构性胶结强度性质的胶结参量p_e, 并给出p_e随塑性偏应变的衰减演化方程, 利用胶结参量可描述结构性黏土的剪胀特性. 预测与试验结果对比表明, 所提的K₀超固结结构性模型可有效描述K₀超固结黏土的刚度提高效应, 黏土的包辛格效应, 结构性黏土胶结强度的损失现象以及结构性黏土的应变软化现象. 证明了所提模型的适用性以及合理性.      

非化学计量羟基磷灰石骨水泥的制备及性能研究

采用磷酸四钙和磷酸氢钙混合粉末制备了nCa/nP比为1.58的非化学计量羟基磷灰石骨水泥(n-HAC)及其多孔支架材料。结果表明:与nCa/nP=1.67的化学计量羟基磷灰石骨水泥(HAC)相比,n-HAC的凝结时间和抗压强度没有明显的区别。XRD和IR显示:n-HAC与HAC都为羟基磷灰石结构,但n-HAC在Tris-HCl缓冲溶液的降解性明显大于HAC。细胞培养结果表明:成骨细胞在n-HAC和HAC两种材料上的粘附和细胞形态没有明显的区别,但细胞在n-HAC上的增殖率明显高于HAC。将多孔n-HAC支架材料植入兔股骨缺损处,观察其修复骨缺损情况,组织学分析结果表明:新生骨在多孔支架的表面形成,并长入其内部;n-HAC在体内的降解比HAC快,能明显地促进新骨生成。     

添加磷酸氢钙对硅酸三钙骨水泥性能的影响

本文将磷酸氢钙(CaHPO₄·2H₂O,DCPD)添加到硅酸三钙(Ca₃SiO₅,C₃S)骨水泥中,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),万能力学测试机等手段对不同添加量的骨水泥进行表征,考察添加DCPD对硅酸三钙骨水泥性能的影响。实验表明,C₃S材料中添加10% DCPD有着优于单纯C₃S骨水泥的水化性能,骨水泥的初凝时间从92 min缩短到80 min;添加20%~30% DCPD能提高材料的短期力学强度,可以实现其短期抗压强度的优化;添加30%~40% DCPD的材料有着优良的生物活性与适中的可降解性能。结果表明,通过添加DCPD优化C₃S水泥的性能,对各种不同性能具有DCPD添加量的依赖性。通过进一步优化DCPD添加量,将可能获得优良的生物活性骨缺陷填充材料。     

The effects of cement density and pipe dimension on casing waves in oil wells

The acoustic field in a cased hole is studied through numerical modeling by combining experiment measurement when the first and scond interfaces are bonded well.The effects of the density of the cement,the diameter and thickness of the steel pipe on the amplitude of casing arrival(ACA) are investigated,and a part of the numerical results are compared with the experimental results.These results show that the ACA decreases with the increasing density of the cement.There exists a large difference between the ACAs for the low-and normal-density cements.Therefore,the different standard should be taken in the bonding evaluation for cements with different densities.As the thickness of the steel pipe increases while its diameter keeps as a constant,the arrival time of the casing wave remains unvaried,while the ACA increases. But,when the diameter of the pipe with a constant thickness increases,the arrival time of the casing wave is delayed,and the ACA decreases.As for three kinds of the steel pipe commonly used in oilfields,the relative amplitude of the casing arrival is larger in the big pipe. In addition,the numerical results of the varying trend of the relative amplitude of the casing arrival with the density of cements,on the whole,are in agreement with the experimental ones.     

铁铝酸盐水泥矿物结构,性能与量子化学计算研究

应用自洽场离散变分量子化学分子轨道计算方法研究铁铝酸盐水泥矿物，讨论了结构、性能与化学键之间的关系。计算表明，Ａｌ净电荷高于Ｆｅ，Ａｌ－Ｏ共价键弱于Ｆｅ－Ｏ同时，随Ａｌ含量的增加，Ａｌ净电荷增高，Ａｌ－Ｏ共价健减弱，最低空轨道能量降低，是铁铝酸盐水化活性随铝含量的增加而提高的主要原因。     

考虑水泥环完整性的油气井最大允许井口压力计算方法

在最大允许井口压力计算方法中考虑水泥环的完整性,以厚壁圆筒的弹塑性分析理论为基础,建立了套管-水泥环-地层组合体力学模型,将(内层)水泥环内壁发生破坏作为环空允许带压的限制条件。基于Drucker-Prager与拉伸破坏准则计算了某实例井各环空的最大允许井口压力,并将其结果与采用API RP 90标准推荐做法的计算结果进行了对比。计算结果表明:如果环空带压值增大,对于套管-水泥环-地层组合体而言,垂深最深与最浅处的水泥环内壁将最有可能率先发生破坏;采用本文方法的计算结果有可能会小于依据API RP 90标准的计算结果,依据API RP 90标准计算得到A、B环空的最大允许井口压力分别为17.04MPa和6.39MPa,而采用本文方法计算得到A、B环空的最大允许井口压力分别为15.1MPa和17.5MPa。     

利用CFRC压敏性监测钢筋锈蚀的模拟实验研究

碳纤维增强水泥(CFRC)有很高的应变敏感性,在钢筋外均匀地包裹一层CFRC,并埋入普通混凝土中,当钢筋锈蚀体积膨胀时,对CFRC来讲,就如受有内压的圆筒埋入无限大弹性体中。通过监测CFRC的电阻变化可了解钢筋的锈蚀及其发展。据此,将CFRC制成内径为16mm壁厚为10mm的圆筒(包括内、外电极),24小时候后脱模并埋入边长为150mm的立方块中,再过24小时候后脱模并养护,28天后测试。根据钢筋锈胀的机理利用静态爆破剂的膨胀性和时效性来快速模拟钢筋锈蚀所产生的膨胀效应,采用静态爆破剂模拟钢筋的锈蚀产物,通过爆破剂的膨胀模拟锈蚀产物的体积膨胀作用,通过爆破剂的膨胀力的增大过程模拟钢筋锈蚀的发展过程。实验表明:利用CFRC包裹钢筋来监测钢筋锈蚀的方法灵敏度高,且可以进行定量估算。