High-efficiency Carbonation Modification Methods of Recycled Coarse Aggregates

To solve the problem of only surface carbonation and realize high-efficiency carbonation of recycled coarse aggregate,the method of carbonated recycled coarse aggregate with nano materials pre-soaking was first put forward.The carbonation effect of modified recycled coarse aggregate with three different carbonation methods was evaluated,and water absorption,apparent density and crush index of modified recycled coarse aggregate were measured.Combined with XRD,SEM,and MIP microscopic analysis,the high-efficiency carbonation strengthening mechanism of modified recycled coarse aggregate was revealed.The experimental results show that,compared with the non-carbonated recycled coarse aggregate,the physical and microscopic properties of carbonated recycled coarse aggregate are improved.The method of carbonation with nano-SiO_(2) pre-soaking can realize the high-efficiency carbonation of recycled coarse aggregate,for modified recycled coarse aggregate with the method,water absorption is reduced by 23.03%,porosity is reduced by 44.06%,and the average pore diameter is 21.82 nm.The high-efficiency carbonation strengthening mechanism show that the pre-socked nano-SiO_(2) is bound to the hydration product Ca(OH)_(2) of the old mortar with nano-scale C-S-H,which can improve the CO_(2) absorption rate,accelerate the carbonation reaction,generate more stable CaCO_(3) and nano-scale silica gel,and bond to the dense three-dimensional network structure to realize the bidirectional enhancement of nano-materials and pressurized carbonation.It is concluded that the method of carbonation with nano-SiO_(2) pre-soaking is a novel high-efficiency carbonation modification of recycled coarse aggregate.

Research on Heredity of Coarse Ferrite Grains

The changes in austenite grain size of the specimens with coarse ferrite grains under different heat treatment process were investigated.The focus was on studying the effect of annealing on refining coarse ferrite grains,as well as the influence of the ferrite grain size on the main technical indicators of gas carburizing.The results show that coarse ferrite grains may not necessarily cause the coarse austenite grains,but may result in mixed austenite grains.After annealing treatment,the coarse ferrite grains can be significantly refined and homogenized.Moreover,the coarse ferrite grains have no significant effects on hardnessand intergranular oxidationof gas carburizing.

Effect of High Temperature Curing on the Frost Resistance of Recycled Aggregate Concrete and the Physical Properties of Second-Generation Recycled Coarse Aggregate under Freeze-Thaw Cycles

With the emphasis on environmental issues,the recycling of waste concrete,even recycled concrete,has become a hot spot in the field of architecture.But the repeated recycling of waste concrete used in harsh environments is still a complex problem.This paper discusses the durability and recyclability of recycled aggregate concrete(RAC)as a prefabricated material in the harsh environment,the effect of high-temperature curing(60℃,80℃,and 100℃)on the frost resistance of RAC and physical properties of the second generation recycled coarse aggregate(RCA_(2))of RAC after 300 freeze-thaw cycles were studied.The frost resistance of RAC was characterized by compressive strength,relative dynamic elastic modulus,and mass loss.As the physical properties of RCA_(2),the apparent density,water absorption,and crushing value were measured.And the SEM images of RAC after 300 freeze-thaw cycles were shown.The results indicated that the frost resistance of RAC cured at 80℃ for 7 days was comparable to that cured in the standard condition(cured for 28 days at 20℃±2℃ and 95%humidity),and the RAC cured at 100℃ was slightly worse.However,the frost resistance of RAC cured at 60℃ deteriorated seriously.The RAC cured at 80℃ for 7 days is the best.Whether after the freeze-thaw cycle or not,the RCA that curd at 60℃,80℃,and 100℃ for 7 days can also meet the requirements of Grade III RCA and be used as the aggregate of non-bearing part of prefabricated concrete components.RCA_(2) which is cured at 80℃ for 7 days had the best physical properties.

Changes in soil microbial communities induced by warming and N deposition accelerate the CO 2 emissions of coarse woody debris

Warming and nitrogen(N)deposition are two important drivers of global climate changes.Coarse woody debris(CWD)contains a large proportion of the carbon(C)in the total global C pool.The composition of soil microbial communities and environmental changes(i.e.,N deposition and warming)are the key drivers of CWD decomposition,but the interactive impact between N deposition and warming on the composition of soil microbial communities and CWD decomposition is still unclear.In a laboratory experiment,we study and simulate respiration during decomposition of the CWD(C 98)of Cryptomeria japonica(CR)and Platycarya strobilacea(PL)in response to warming and N deposition over 98 days.Resuts show that either warming or N addition signifi cantly accelerated the C 98 of the two tree species by altering the soil microbial community(bacterial:fungi and G+:G–).The combined treatment(warming+N)resulted in a decomposition eff ect equal to the sum of the individual eff ects.In addition,the species composition of bacteria and fungi was obviously aff ected by warming.However,N deposition had a remarkable infl uence on G+:G–.Our results indicated that N deposition and warming will observably alter the composition and growth of the microbial community and thus work synergistically to accelerate CWD decomposition in forest ecosystems.We also present evidence that N deposition and warming infl uenced the composition and balance of soil microbial communities and biogeochemical cycling of forest ecosystems.

Effect of variations in the polar and azimuthal angles of coarse particles on the structure of drainage channels in thickened beds

The 3D reconstruction and quantitative characterization of drainage channels and coarse tailings particles in a bed were conducted in this study.The influence of variations in the azimuthal angle(θ)and polar angle(φ)of coarse particles on drainage channel structure was analyzed,and the drainage mechanism of the bed was studied.Results showed that water discharge in the bed reduced the size of pores and throat channels,increasing slurry concentration.The throat channel structure was a key component of the drainage process.Theφandθof particles changed predominantly along the length direction.The changes inφhad a cumulative plugging effect on the drainage channel and increased the difficulty of water discharge.The rake and rod formed a shear ring in the tailings bed with shear,and theθdistribution of particles changed from disorderly to orderly during the rotation process.The drainage channel was squeezed during the shearing process with the change inθ,which broke the channel structure,encouraged water discharge in the bed,and facilitated a further increase in slurry concentration.The findings of this work are expected to offer theoretical guidance for preparing high-concentration underflow in the tailings thickening process.

铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展

铝合金经过热塑性变形或者塑性变形+热处理后,可能发生晶粒异常长大而形成粗晶。粗晶会大幅降低构件的力学性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能,因此必须得到有效控制。对铝合金塑性成形粗晶的研究主要集中在2×××、6×××、7×××系热处理可强化型铝合金以及5×××系热处理不可强化型铝合金,研究内容已经覆盖塑性成形工艺、热处理制度、微观组织演变、数值仿真模拟等方面。为了明晰铝合金塑性成形构件粗晶现象的研究现状,为相关研究提供参考,对铝合金塑性成形粗晶现象的研究进展进行了梳理。首先,分析了材料成分、变形温度、变形速度、固溶温度、固溶时间和模具结构对晶粒异常长大的影响;其次,从晶粒取向分布、应变诱导储能和第二相钉扎作用的角度总结了晶粒异常长大的机理;再次,归纳了包括改变坯料初始状态、合理的锻造技术和中间形变热处理等有效抑制粗晶产生的方法;最后对未来的研究方向进行了展望。

基于coarse-fine思想蛇算法的测量仪器几何参数标定

针对研发的正交轴系三维激光扫描设备进行几何参数标定从而提升精度问题,提出了一种基于coarse-fine思想的蛇优化标定算法,对设备装配几何误差进行测量和矫正,以提高仪器测量精度。首先对数据空间进行粗寻优,之后利用蛇算法进行精确寻优;对设备参数进行迭代优化并确定标定值;最后进行了基于标准棋盘标定板的标定实验。实验结果表明,基于coarse-fine思想的蛇优化标定算法一定程度上避免局部最优解的问题,大幅提高了标定算法的收敛速度以及适应度计算可靠性,在具体对房屋内部的实测实验中表明,于房屋的进深、标宽、净高的测量上,经过算法标定后降低的误差分别为75、23、4 mm,较大提高了设备的测量精度。该标定方法为正交轴系的测量设备的几何参数标定提供了一种新的方法。

MMA强化再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

目的为了提高再生粗骨料混凝土的性能,扩大再生粗骨料混凝土在工程中的使用范围。方法采用聚合物-甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体浸渍,然后聚合的方法对再生粗骨料进行了强化研究。对聚合温度、聚合时间、再生粗骨料含水率等因素对MMA强化再生粗骨料效果的影响及强化后的再生粗骨料对再生粗骨料混凝土力学性能的影响进行了分析。结果研究结果表明:MMA强化再生粗骨料时的最佳聚合温度为60℃,最佳聚合时间为24 h,MMA强化可以有效改善再生粗骨料的吸水率和压碎指标等物理性能,对再生粗骨料进行预干燥处理可以使再生粗骨料的吸水率和压碎指标等物理性能得到进一步提升;MMA强化处理后的再生粗骨料混凝土3d、7d、14d和28d立方体抗压强度分别比普通再生粗骨料混凝土提高了26.9%,20.3%,21.4%,23.9%,轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量等力学性能分别比普通再生粗骨料混凝土提高了20.9%、14.7%、12.2%和8.3%,同时再生粗骨料混凝土的延性也得到了显著改善。结论MMA单体浸渍,然后进行聚合的方法可以有效改善再生粗骨料性能,从而提高再生粗骨料混凝土的力学性能。

再生粗骨料混凝土应力-应变关系

再生粗骨料混凝土应力-应变关系是实现其材料到结构力学分析的桥梁纽带,成为再生粗骨料混凝土结构基础理论的基石。介绍了作者团队多年来在再生粗骨料混凝土应力-应变关系方面取得的研究进展:采用模型化再生粗骨料方法,研究了复杂界面过渡区对再生粗骨料混凝土破坏行为的影响,揭示了再生粗骨料混凝土细观损伤本质与演化机理;从静力作用到动力作用,系统地开展了不同工况下再生粗骨料混凝土应力-应变行为试验研究,探明了载荷条件对再生粗骨料混凝土应力与变形的影响规律并建立了相适应的力学与数学模型;进一步考虑再生粗骨料性能时空变异性,发现了再生粗骨料混凝土力学响应的概率分布特征,提出了再生粗骨料混凝土随机损伤本构关系;基于获得的本构模型,完成了再生粗骨料混凝土构件时变可靠度分析和结构动力非线性分析,为再生粗骨料混凝土在实际工程中的安全应用提供了理论支撑;提炼了相关研究结论并对未来研究工作进行了展望。

氯盐干湿循环对再生混凝土力学性能研究进展

再生混凝土的应用,不仅能够解决废弃混凝土处理问题;又能降低因资源过度开采所引起的生态环境破坏,因而具有广阔的发展前景。相比于普通混凝土,干湿循环作用下再生混凝土的力学性能更为复杂。综述了氯盐干湿循环环境下再生混凝土力学性能研究进展,剖析了再生混凝土在氯盐侵蚀与干湿循环共同作用下抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度、动弹性模量、界面过渡区和孔隙结构等力学性能变化规律,分析了干湿循环与再生粗骨料对再生混凝土力学性能影响机理,总结了其力学性能改善措施。分析结果表明:既有研究存在不足,主要体现在试验早期不同研究者的研究结论离散性较大,需要进一步加强微观结构和破坏机理分析,完善理论体系。

细针穿刺、粗针穿刺及两者联合诊断甲状腺结节的前瞻性对比研究

目的:对比研究超声引导下细针穿刺(FNA)、粗针穿刺(CNB)和粗细针穿刺结合(FNA+CNB)对同一甲状腺结节的诊断效能。方法:选取105例甲状腺结节患者(112个结节)作为研究对象,对每个结节同时行超声引导下细针(FNA)和粗针(CNB)穿刺,分别比较FNA、CNB、FNA+CNB对甲状腺结节的诊断效能;根据超声特征(结节最大径、粗大钙化、纵横比、囊实性)进行分组,比较FNA、CNB的诊断准确度。结果:剔除14个穿刺失败结节后,剩余98个结节进入研究,FNA、CNB取材成功率分别为89.4%、97.3%(P<0.05)。FNA、CNB、FNA+CNB诊断甲状腺结节的敏感度分别为93.1%、75.9%、100%,FNA、FNA+CNB优于CNB(P<0.05);特异度分别为60%、90%、57.5%,CNB优于FNA、FNA+CNB(P<0.05);阴性预测值分别为85.7%、72%、100%,FNA+CNB优于CNB(P<0.05)。ROC曲线分析显示,CNB曲线下面积(AUC)大于FNA(0.829 vs.0.766,P<0.05)。亚组分析中,对于直径<0.5 cm的结节,CNB诊断特异度高于FNA(100%vs.50%,P=0.014),FNA诊断敏感度高于CNB(93.3%vs.46.7%,P=0.033)。结节大小和纵横比可能会影响CNB的诊断结果,直径≥0.5 cm敏感度更高,纵横比≤1准确度更高(P<0.05);结节囊实性可能会影响FNA诊断结果,实性结节准确度更高(P<0.05)。结论:CNB对甲状腺结节良恶性的检出具有更高的诊断价值,但直径<0.5cm的结节使用FNA具有更高的敏感度。

速食杂粮预熟化工艺研究

旨在对耐煮杂粮进行预熟化加工来提高耐煮杂粮食用的便捷性.采用常压蒸煮预熟化工艺,研究蒸煮时间对薏仁、红豆、莲子、麦仁和糯米的复水率和糊化度的影响,对比分析预熟化前后的杂粮熬制时间和品质变化.研究结果表明:薏仁、红豆、莲子、麦仁和糯米常压蒸煮预熟化的蒸煮时间分别为110、65、40、40和35 min,预熟化薏仁、红豆、莲子、麦仁和糯米的复水率分别为171.5%、190%、170.67%、224%和182.67%,糊化度分别为90%、74.54%、80.1%、92.85%和96.97%.预熟化压片薏仁、红豆、莲子、麦仁和糯米的熬制时间分别为10、8、12、10和6 min,与未预熟化原料相比,熬制时间缩短了6.6、6.5、3、4和2.3倍,极大提高了杂粮食用的便捷性.

渗流作用下粗粒土冻结壁交圈规律及预测模型探索

由于渗流作用下的冻结壁发育规律不明等原因,部分冻结法施工工程依靠人工经验,缺乏科学的预测模型,与精准化设计和控制还有很长的距离。为探索渗流作用下冻结法施工中粗粒土层冻结壁的演化规律,本文首先建立冻结法施工数值模型,并通过室内模型试验反演验证所建立模型的有效性和适用性。之后,考虑渗流速度、冻结管间距、环境温度、含水率和导热系数等五个因素,开展冻结壁形成正交数值试验,确定冻结壁交圈时间和厚度的主控因素。最后,通过数值模拟研究主控因素作用下冻结壁的发育和演化规律。基于结果建立临界流速、冻结壁厚度、冻结壁交圈时间的预测模型,给出冻结法施工参数的选择方案。结果表明,建立的冻土水热相变耦合模型可有效模拟渗流条件下土体冻结过程,能够满足冻结壁发育过程计算分析的需要。基于正交数值试验结果发现,渗流速度对冻结壁厚度和交圈时间的贡献百分比分别为78%和52%,是影响冻结壁能否交圈和最终厚度的主控因素。当渗流速度超过一定阈值时,冻结壁无法交圈。本文将这一阈值定义为冻结法施工中的临界流速。当冻结壁能够交圈,其最终形成的冻结壁厚度也主要由渗流速度决定,二者呈负指数函数关系。冻结管间距对冻结壁最终厚度影响不大,但是对冻结壁交圈时间影响较大,它们之间存在负指数函数关系。本文给出了0~6 m·d^(-1)条件下的临界流速、冻结壁厚度、冻结壁交圈时间计算模型,它们可为粗粒土地层的冻结法施工参数选择和施工工艺设计提供理论指导。

微量元素对超大线能量EH36船板热影响区粗晶区组织和性能的影响

通过焊接热模拟研究了在超大线能量下焊接时Al元素、Mg元素和Ti元素含量对EH36高强船板钢热影响区粗晶区组织、性能的影响规律,采用Thermo-Calc热力学计算与SEM,EDS测试相结合的方法揭示了Al元素、Mg元素和Ti元素含量与母材中氧化物类型、尺寸、数量及粗晶区相变的关系.结果表明,Al_(2)O_(3)无法诱导针状铁素体相变,当Al元素质量分数低于0.005%时,钢中可形成Mg元素、Ti元素或其复合氧化物,可促进粗晶区针状铁素体相变.Mg元素和Ti元素联合添加时,当Mg元素质量分数由0.0042%降低为0.0013%,氧化物类型由MgO转变为Mg_(2)TiO_(4),经统计20个视场内的氧化物数量由408个提高到503个,平均直径由1.37μm减小到1.10μm,显著提高了非均匀形核的比表面积,抑制了晶界铁素体的形成,使t8/5=300 s时粗晶区热模拟试样-20℃冲击吸收能量由43 J提升到127 J.

粗集料对超高强混凝土徐变的影响

徐变是混凝土固有的时变特性,对混凝土结构和构件的受力及长期服役性能有着重大影响。以粗集料为切入点,研究粗集料的掺量、粗集料最大粒径以及粗集料与基体性质协调性等因素对超高强混凝土的力学性能和徐变性能的影响。结果表明:掺粗集料的超高强混凝土徐变明显小于不掺粗集料的混凝土,掺粗集料可有效降低超高强混凝土的徐变,但减小粗集料的最大粒径对徐变无明显抑制效果。此外,超高强混凝土并非强度越高徐变越小,其徐变的大小主要受超高强混凝土强度与弹性模量的协同发展程度的影响。通过修正FIB MC2010模型,建立了适用于超高强混凝土的徐变预测模型。

高摩阻超静定土工格栅在粗粒土夹层中的剪胀作用研究

在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的直剪试验结果,建立了剪切硬化筋土界面的剪胀本构模型,并进一步研究了筋土剪胀应力在土体内引起附加应力的分布规律。通过开展不同法向压力(30、50、80 kPa)下的直剪试验,研究了不同粗粒土夹层厚度(60、100、140、180 mm)对筋土相互作用的影响,并与筋土界面剪胀应力的分布规律进行了对比分析。结果表明,筋土界面剪胀本构模型可以有效计算剪缩位移和剪胀位移,且最终剪胀位移随法向压力增加而减小。由界面剪胀应力引起的粗粒土中附加应力随着与筋土界面距离的增加而降低,但是剪胀范围逐步增大。粗粒土夹层厚度的增加可以有效提高界面剪切强度,但存在最优夹层厚度使界面剪切强度的增幅迅速降低。最优夹层厚度随着法向压力的增加而减小。通过对比分析最优夹层厚度与剪胀应力比之间的关系,提出了基于筋土界面剪胀本构模型的确定最优夹层厚度的半经验公式,可为HRHG在工程中的设计或应用提供参考。

基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测

为了解决输电线路多金具检测任务中存在的小目标和密集遮挡问题并充分利用金具高分辨率航拍图像的信息优势,提出基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测方法。首先,通过粗检测模块实现对输电线路高分辨率航拍图像的初步感知。接着,通过先验知识指导结构场景子区域选取模块中聚类算法半径的确定,以自适应聚类出合适的子区域。最后,设计精检测模块充分利用高分辨率航拍图像中的关键信息,进行金具的精确感知,并融合粗检测结果以实现由粗到精的金具识别。经实验证明,基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测模型比之基线模型准确率提高了11.3%,对其中小目标金具和密集遮挡金具检测准确率的提高尤为明显。

不同粗骨料取代率下粉煤灰再生混凝土的力学性能研究

为探讨不同再生粗骨料取代率下粉煤灰对再生混凝土力学性能的影响,以及再生混凝土抗折强度与再生粗骨料取代率、水胶比之间的关系,以RC30设计强度等级为基础设计了16组配合比,制作了96块再生混凝土试块,主要进行了再生混凝土的抗压强度试验和抗折强度试验。得出如下结论:随粉煤灰掺量的增加,不同再生粗骨料取代率,抗压强度变化规律有所不同;再生粗骨料取代率为0、30%和40%时,抗压强度随粉煤灰掺量的增加整体呈下降趋势;而当再生粗骨料取代率为50%时,随粉煤灰掺量的增加,抗压强度先减小后增大。粉煤灰掺量大于20%时,天然骨料混凝土的抗压强度急剧下降,而再生骨料混凝土的抗压强度降低幅度均较小,大掺量粉煤灰在再生混凝土中或将有更大的应用空间。通过观察抗折强度试件破坏断面,分析再生混凝土变形破坏特征。粉煤灰的掺入提高了天然骨料混凝土的抗折强度,且掺量为20%强度最高。再生粗骨料取代率为30%时,随粉煤灰掺量变化抗折强度整体呈下降趋势,但下降幅度很小;再生粗骨料取代率为40%和50%时,呈先减后增再减的趋势。天然骨料混凝土的折压比随粉煤灰掺量的增加而提高;再生混凝土折压比随粉煤灰掺量的变化趋势与抗折强度一致,但变化幅度略小。粉煤灰对再生混凝土抗折强度的影响大于抗压强度;再生粗骨料取代率为30%,粉煤灰掺量为10%为较优掺量。提出再生混凝土抗折强度预测式。

复杂应力条件下粗粒料的剪胀性研究进展

粗粒料的剪胀性是其强度和变形研究的重要问题之一,它取决于颗粒排列、粒间压力等细微观作用;在宏观层面,受相对密度与应力状态的影响。围绕复杂应力条件下粗粒料的剪胀问题,从粗粒料力学特性的试验研究、粗粒料的剪胀性强度准则以及临界状态与剪胀性方面,对国内外的研究进展进行了系统论述。在此基础上,提出该领域呈现如下发展态势:①通过大型真三轴试验开展粗粒料剪胀率的试验研究与理论分析,能够促进粗粒料本构理论的发展进步;②结合应力路径试验中的应力变形规律研究,可实现从常规三轴条件下向复杂应力条件下的剪胀方程的进一步发展,从而体现强度与变形问题的统一;③采用状态参量去评价土体的松密状态与剪胀性,能够耦合应力状态与孔隙比,尽量避免“一种材料,多组参数”。研究结果表明状态参量和应力路径相结合的方法,使得粗粒料的力学特性研究更加具有科学性和系统性。

低强度再生混凝土微观形态与力学性能的相关性研究

建筑垃圾来源复杂,为提高再生混凝土的资源利用,并满足基本工程应用要求,在仅考虑再生骨料密度、吸水和含水率、压碎指标的条件下,采用再生粗骨料混凝土配合比设计法配置低强度再生混凝土,结合切片法和SEM扫描电镜对再生混凝土的孔隙结构变化与微观形貌进行观察,分析水胶比、减水剂、粉煤灰对低强度再生混凝土内部结构的影响,发现当水胶比降低时,再生混凝土内部结构的密实度提升,絮状C-S-H之间更为密实,多害孔的比例降低,抗压和劈裂强度提高;当减水剂掺量提升时,钙钒石(AFt)的含量增加,内部结构更为致密;粉煤灰对再生混凝土的抗压和劈裂强度呈负面影响,降低C-S-H与再生骨料之间的粘结性,内部孔隙率变大,坍落度升高,可降低经济成本。