考虑太阳热辐射的梯形渠道温度场动态数值模拟和衬砌冻胀分析

针对因缺乏渠道表面实测温度而难以准确模拟渠道温度场的问题,考虑太阳热辐射对渠道阴坡、阳坡和底板温度的影响,建立渠道表面增温计算模型,采用有限元软件ABAQUS,对经历三次降温情况下渠道的温度场变化过程进行数值模拟并分析渠道衬砌冻胀情况。结果表明,在太阳热辐射影响下渠道阴坡冻深显著大于阳坡和底板冻深,计算冻深和衬砌破坏规律也与实际情况吻合较好,在降温过程中阴坡的混凝土衬砌相较于阳坡和底板更容易发生冻胀破坏,按照多年最大冻深利用规范计算时也有相同规律,研究成果可为渠道混凝土衬砌温控防裂设计提供新思路。

碱处理红黏土的力学强度试验研究

采用碱液加固红黏土,提高其力学强度,探讨在不同温度、不同干密度和不同加固方式下的碱液加固效果。并结合应力-应变控制式三轴仪对碱处理的红黏土进行了不同应力路径下的力学特性研究。结果表明:碱处理下,红黏土的力学强度随养护温度增加而明显上升,最优温度下无侧限抗压强度增强90.2%,最优干密度下的红黏土试样经过碱液处理后力学强度最大为162.1 kPa,碱液通过拌合的方式掺入加固效果最佳。不同应力路径下的红黏土三轴剪切试验表明,经过碱处理之后的红黏土在CTC(增P)、TC(等P)、RTC(减P)3种工况下,其抗剪强度均有所增加,有效应力路径的c值在CTC和RTC下增幅分别为77.84%和20.36%,φ值变化较小,但在TC路径下,c值基本未变,φ值增幅20.51%。研究成果对红黏土地基加固或基坑的支护设计具有实际意义。

细菌对红黏土抗剪强度的影响

为了探究土壤原生细菌对红黏土强度的影响,通过对红黏土中天然赋存的原生细菌进行富集培养,并在红黏土重塑试样中添加培养后的细菌菌液,通过土工试验和电镜试验分析红黏土物理力学性质和微观结构的变化。结果表明:随着细菌的掺入,三轴试样的破坏峰值和压缩模量都有所提高,并且随时间的增长,呈现先增大后减小的趋势;同时从电镜图像上来看,细菌的掺入使得红黏土中粉粒含量有所增加,相应的黏粒含量下降。研究结果可为进一步研究单一的细菌种类对红黏土物理力学性质和微观结构的影响提供参考。

MOF-Conductive Polymer Composite Film as Electrocatalyst for Oxygen Reduction in Acidic Media

A metal-organic framework(MOF)-conductive polymer composite film was constructed from PCN-222(Fe)nanoparticles and PEDOT:PSS solution by simple drop-casting approach.The composite film was tested as an electrocatalytic device for oxygen reduction reaction(ORR).The combination of PCN-222(Fe)MOF particles and conductive PEDOT matrix facilitates electron transfer in the composite material and improves the ORR performance of PCN-222(Fe).Levich plot and H_(2)O_(2)quantification experiment show that PCN-222(Fe)/PEDOT:PSS film mainly catalyzes two-electron oxygen reduction and produces H_(2)O_(2).