纳米SiO_(2)改性界面剂对混凝土黏结性能的影响

混凝土结构修补加固后的工作性能取决于新旧混凝土的界面黏结性能,增强新旧混凝土黏结强度的有效途径之一是使用界面剂。通过新旧混凝土界面的斜剪试验、劈裂抗拉试验和界面过渡区SEM形貌分析,对比研究了纳米SiO_(2)溶液、纳米SiO_(2)砂浆、砂浆、丁苯乳胶、环氧树脂5种类型界面剂以及凿毛处理的界面黏结效果,分析了纳米SiO_(2)溶液、纳米SiO_(2)砂浆作为界面剂提升界面黏结性能的机理。试验结果表明:3.75%纳米SiO_(2)砂浆界面剂对新旧混凝土界面的修补效果最好,其界面过渡区的水化反应更充分,生成的网状C-S-H凝胶使得整体结构更加紧密,28 d的斜剪强度和劈裂抗拉强度最高,分别为27.3 MPa和6.3 MPa,其斜剪强度甚至比最优粗糙度(6 mm)26.5 MPa要高。

砒砂岩区生态治理-生态衍生产业协同发展关键技术与模式

探索生态治理与生态衍生产业协同发展的关键技术与途径,是促进水土保持生态治理高质量发展的重要课题。为此,以生态治理难度极大的黄河流域砒砂岩区为研究对象,基于生态经济学、生态产业技术的理论与方法,提出了生态治理-生态衍生产业协同发展的基本原理和应遵循的原则,探索了生态治理与生态衍生产业协同发展的关键技术与模式,并开展了示范应用。1)生态治理-生态衍生产业协同发展的原理是行为互驱动、效应互补偿,应遵循的原则是“双律适应、适地适生、三方意愿”;2)鉴于砒砂岩覆土区、覆沙区、裸露区生态环境有明显差异,分别构建了小流域生态治理-生态衍生产业协同发展的综合治理措施体系和模式,以坡顶、坡面和沟道为水土保持措施配置的3个地貌单元,选择兼具水土保持功能和饲用、药用、食用等经济开发价值的作物进行生物措施配置,配合注浆固结、抗蚀促生、砒砂岩改性等新的工程技术措施进行生态治理;3)研发了物理-化学-生物综合改良砒砂岩土壤、砒砂岩复配风沙土+生物改良提质、灌草优化平茬及饲料加工、煤矸石改性资源化利用、高陡边坡抗蚀+控渗+植生固稳、生态果园建植等关键技术;4)基于砒砂岩覆沙区“土壤改良固沙+”(如土壤改良固沙+经济林种植、土壤改良固沙+梭梭草套种甘草等)生态治理模式的实践与示范,探索实施了“政府支持,科技支撑,企业产业化+公益性投资,农牧民市场化参与”的多元投资、多方参与、共同受益运行机制与模式。通过灌草平茬饲料加工、土壤改良、经济作物种植等产业化中试,以及矿区回填区生态恢复、小流域生态治理-生态衍生产业协同发展示范性实践,表明脆弱生态区治理中发展生态衍生产业具有广阔的前景。

纳米SiO_(2)界面剂对新旧混凝土界面抗渗性能和微观结构影响研究

采用试验的方法探究了纳米SiO_(2)界面剂对新旧混凝土界面劈裂黏结强度和抗渗性能的影响,其使用形式包括喷洒稀释溶液及作为增强相的砂浆界面剂两种方式,并与整体现浇试件及传统界面凿毛组的抗渗性能进行对比分析.同时,借助扫描电子显微镜(SEM)对不同纳米界面剂的黏结面微观结构进行了探究.最后,从界面强度、抗渗性能和微观机理3方面分析了纳米SiO_(2)界面剂对新旧混凝土界面黏结性能的影响.结果表明:两种纳米SiO_(2)界面剂均能不同程度地提高界面黏结强度及其抗渗性能,其中纳米SiO_(2)砂浆界面剂效果明显优于纳米SiO_(2)溶液组,且两者均存在最优掺量,分别为3.75%和2.5%;随着界面粗糙度的增加,黏结试件渗水高度和相对渗透系数逐渐降低;界面相对渗透系数与劈裂强度呈负相关,且相比于劈裂强度,相对渗透系数对界面缺陷更敏感.微观分析结果表明:纳米SiO_(2)的掺入改变了界面过渡区(ITZ)水化产物数量和C-S-H凝胶形貌,有效抑制了界面孔隙网络贯通,使ITZ微观结构更为致密.

混杂B/CFRP层合板拉伸性能及疲劳寿命仿真

为探究混杂玄武岩纤维/碳纤维增强复合材料(B/CFRP)层合板的力学响应和疲劳寿命,采用湿铺层法制作混杂层合板,通过单向拉伸试验方法研究了B/CFRP层合板在不同铺层数量和不同长度下的基本拉伸性能.借助ABAQUS精细化有限元模型,对混杂层合板拉伸过程中响应特征进行模拟研究.结合疲劳理论,分析了B/CFRP层合板的应力-寿命曲线,并基于静载仿真结果,预测了B/CFRP层合板在不同应力幅、应力比下的疲劳寿命.试验结果表明,试件长度对层合板力学性能影响不显著,随着BFRP层数的增加,层合板逐渐出现多级断裂现象.有限元仿真值与试验值较为吻合,B/CFRP层合板疲劳极限强度为0.568倍极限强度.相同应力比情况下,应力上限越大,疲劳寿命越短,且变化幅度较为明显.当应力上限低于0.7倍极限强度时,仿真寿命与理论寿命相差较小.

蜂窝梁一体化架桥机力学性能研究

蜂窝梁一体化架桥机作为全预制装配式桥梁的重要施工机械,使用期间结构的静动力性能是影响一体化安装施工的重要因素.为揭示其静动力性能,分别采用了应变传感器,基于数字图像相关(DIC)技术的光电图像测量仪对关键截面的应变、挠度进行监测,并对结构的强度、刚度进行分析评估.采用简单移动平均法提取结构的动位移,并进行动力特性分析.此外,建立了结构主梁的有限元模型,并将其分析结果与监测结果进行对比.研究结果表明:有限元分析结果与实测结果一致,验证了有限元分析的准确性,两者均证明了其强度及刚度满足规范要求.基于动位移数据采用峰值拾取法能够有效识别架桥机的自振频率,有限元计算的一阶自振频率为4.08 Hz,相对于实测分析结果的最大误差仅为0.73%.

复合桁架横向加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为了解决T梁桥横向联系不足的问题,本文提出了一种新型跨中对称安装复合桁架的横向加固方法。这种复合桁架由2块顶板、4个斜向支撑以及1个横向支撑组成,能够有效地增强桥梁的横向刚度。为了验证加固后T梁桥的受力性能以及加固效果,采用单点加载的方式,对4种不同的荷载工况下钢筋混凝土T梁的力学性能进行了试验研究。并对在不同荷载工况下试验梁的应变、刚度、承载力、挠度、裂缝分布等参数的变化规律进行分析。试验结果表明,与未加固T梁对比,采用复合桁架加固的T梁试件在横向刚度上提高了12.4%。同时,最大荷载对应的挠度下降了39.7%。此外,复合桁架对裂缝的发展有很好的抑制作用,能够有效提高桥梁的耐久性。复合桁架与原梁在试验荷载作用下具有良好的协同工作性能。这种协同工作性能的优异表现,不仅证明了这种加固方法的可行性,也为今后类似工程的加固提供了新的思路和方法。

黄河砒砂岩区生态治理关键技术研究

砒砂岩区是黄河流域生态最脆弱、复合侵蚀最严重的粗泥沙集中来源的核心区,为实现黄河流域生态保护和高质量发展国家战略确立的生态保护重大目标,迫切需要创新砒砂岩区生态治理关键技术。针对砒砂岩区生态退化和复合侵蚀的治理问题,通过典型抽样调查、遥感解译统计、室内水化与力学试验、野外原位观测与示范验证等多种方法,重点研发了砒砂岩区生态治理若干关键技术。介绍了砒砂岩区块体状重力侵蚀治理、砒砂岩改性材料谷坊建造、砒砂岩煤矸石改性利用、砒砂岩质地土壤改良提质、生态综合治理模式等的关键技术原理与内容,以及这些技术的示范应用效果;展望了砒砂岩区生态治理理论与技术研究的发展方向,为砒砂岩区生态治理提供科技支撑,并推进脆弱生态区治理技术的深化研究。

相变云砼石水泥基复合材料的制备及性能研究

以石蜡为相变材料,云砼石为吸附基体,采用真空吸附的方式提高云砼石的石蜡吸附率,使用环氧树脂与水泥粉结合的方式对其进行封装,制备相变云砼石骨料和相变云砼石混凝土,并对其力学性能和热工性能进行研究。结果表明:真空吸附可大幅提升相变云砼石骨料的石蜡吸附率,环氧树脂与水泥粉的复合封装可将石蜡泄漏率降低至0.2%以下。随着相变骨料掺量的增加,相变云砼石混凝土的力学性能出现下降的趋势,但其储放热效果逐渐增强。当相变骨料掺量为50%(质量分数,下同)时,相变云砼石混凝土的抗压强度为30.9 MPa,相较于普通云砼石混凝土(36.7 MPa)下降了15.8%,劈裂抗拉强度为3.2 MPa,相较于普通云砼石混凝土(4.6 MPa)下降了30.4%。相变云砼石混凝土的储热性能良好,经过150次相变循环后其强度呈现上升的趋势,满足LC30混凝土的基本要求。

混凝土基体与修补材料界面黏结强度的影响因素综述

修补材料与混凝土基体之间界面的高质量黏结是确保成功修复的关键.然而,影响界面黏结强度的因素有很多,该文分别从界面处理方法、基体水分含量、界面剂、修补材料和浇筑成型方向等方面进行综述.此外,还描述了不同应力状态下的界面黏结强度的测试方法.研究结果表明:选择合适的界面处理方法、黏结剂和修补材料可以有效提高界面黏结强度.基体为饱和面干状态时,有助于其与修补材料之间的黏结.此外,测试方法也显著影响了界面黏结强度.

全预制装配式桥梁一体化架设施工技术研究

依托阜溧高速公路横泾河特大桥工程,针对高速公路全预制装配式桥梁对施工场地、周边环境、施工质量、安全管理及标准化要求高的现状,设计了一种新型的一体化架桥机。同时,提出了适用于预制立柱、盖梁及小箱梁一体化安装的新工艺,实现了全预制装配式桥梁墩梁的同步架设,提高了施工效率和架梁速度。此工艺具有便于现场施工组织、减少地基处理、不受地面及地质制约、高效经济等诸多优点,为全预制装配式桥梁的施工提供借鉴。

Zn-Fe合金镀层的黑色钝化

提供了Zn Fe合金黑色钝化的工艺 ,并通过SEM和XPS对钝化膜的形貌和膜的成分进行研究。结果发现钝化膜呈网状结构 ,膜中含有较多的Cr6+,故钝化膜损坏后的自修复能力较强。钝化膜中的Cu以Cu2

硫酸盐电沉积Zn-Fe合金工艺的研究

通过正交试验研究了酸性硫酸盐体系电沉积低铁含量的Ｚｎ－Ｆｅ合金镀层工艺，结果表明该体系的镀液配方简单，镀液稳定，操作简便，成本低廉。以柠檬酸钠和柠檬酸分别为络合剂和缓冲剂的镀液ｐＨ值稳定。通过Ｈｕｌｌ槽试验还发现，该镀液的电流密度范围宽，镀层结晶细致、光亮平整。

硫酸盐电沉积Zn-Fe合金性能的研究

研究了酸性硫酸盐体系电沉积低铁含量的光亮Zn Fe合金镀层的镀液性能和镀层性质 ,结果表明 ,该镀液的阴极电流效率较高 ,深镀能力和分散能力较差。镀层结晶细致、光亮平整 。

光纤光栅液位传感器设计及其灵敏度分析

文中提出了一种灵敏度可调的光纤光栅液位传感器,采用悬臂杠杆结构实现了液位传感器液位响应灵敏的可调性和高灵敏性。通过理论推导,建立了光纤光栅中心波长与液位之间理论计算模型。采用液位传感试验验证了所提出的理论模型,并研究了主要设计参数对液位灵敏度的影响。结果表明:设计的光纤光栅液位传感器具有良好的传感性能,传感器灵敏度与悬臂位置(a/l)及沉管底面积(A)呈现明显线性正比关系,其中心波长与液位变化响应曲线相关性可达0.999,灵敏度可达15.57 pm/cm,能实现液位的精确测量。

多巴胺、多巴酚丁胺治疗支气管肺炎合并心力衰竭效果观察

目的观察多巴胺、多巴酚丁胺治疗支气管肺炎合并心力衰竭的有效性和安全性,探讨理想的治疗方案。方法 60例患儿随机分为治疗组和对照组各30例,对照组采用常规治疗,治疗组在常规治疗基础上加用多巴胺、多巴酚丁胺治疗。观察2组临床疗效。结果治疗组显效率和总有效率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论多巴胺、多巴酚丁胺治疗支气管肺炎合并心力衰竭疗效显著,是一种安全、有效的治疗方法。

双头管封装光纤Bragg光栅低温传感试验研究

提出并设计了一种用于低温环境下测量温度的光纤布拉格光栅(FBG)双头管式封装结构,探究了涂覆层材料和封装形式对光纤Bragg光栅传感器低温传感稳定性和精度的影响。同时,试验研究了封装长度对双头管式传感器中心波长与温度的关系,通过多次重复试验测定了传感器低温灵敏度和重复性误差。研究结果表明:由于高折丙烯酸酯涂覆层具有较高的热膨胀系数,因此在77~273 K液氮环境中其增敏效果相对于聚酰亚胺和裸光纤更为显著;采用双头管封装后,FBG中心波长与温度具有高度线性关系,且能有效解决无封装裸FBG易受荷载扰动特性;适当提高封装长度有利于提高封装体系灵敏度系数。重复试验结果表明,所设计的双头管式封装FBG低温传感器灵敏度可达14~20 pm/K,测试误差和灵敏度优于传统FBG低温传感器。

电解液浓度场的研究

对电解液浓度场进行分析 ,在平行板电极电解槽中的传质过程可简化为一维扩散输运问题 .在Fick定律的基础上 ,建立起电解液扩散浓度场的理论模型 ,并对其求解 。

冻融循环作用下聚乙烯醇纤维增强快硬混凝土的力学性能

为了揭示冻融下快硬聚乙烯醇纤维混凝土的力学性能及其变化规律,对不同纤维体积掺量的纤维增强快凝混凝土开展了冻融循环研究,测得不同冻融循环次数后的抗压强度、抗折强度、相对动弹性模量与质量损失率,并提出了聚乙烯醇纤维早强混凝土相对动弹性模量冻融损伤模型.研究结果表明:掺入0.2%～0.4%的聚乙烯醇纤维可以有效提高混凝土整体密实度及抗冻融能力,试件从脆性破坏过渡到延性破坏;150次冻融循环后,聚乙烯醇纤维增强快硬混凝土的抗压强度损失率小于17.8%;200次冻融循环后,抗折强度损失率及纵波波速下降幅度分别小于16%和10.6%.所提指数模型具有较高的适用性及拟合精度,能较好地反映聚乙烯醇纤维快凝混凝土冻融损伤的演化规律.

基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取及识别方法

针对表面布有蜂窝麻面等复杂噪声的混凝土裂缝,提出了一种基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取方法.首先,通过灰度变换、高斯滤波、信息增强等技术弱化、去除噪声,增强图像中裂缝的亮度,提高裂缝与背景的对比度;然后,采用OTSU阈值分割算法去除伪裂缝,基于裂缝与干扰噪声面积的差异,引入动态阈值,实现各类型裂缝的提取;最后,基于边缘检测和裂缝骨架细化处理,计算裂缝的长度、宽度和面积3项特征参数.基于室内实验和室外实际桥梁拍摄的4组裂缝图像结果表明,4组裂缝的平均宽度分别为2.01、1.07、1.34、0.97 mm,说明该方法适用于不同背景下各类型裂缝的提取,具有较强的鲁棒性.