玄武岩-聚丙烯混杂纤维增强混凝土气孔结构分形分析

采用Rapid Air 457气孔分析仪测试了玄武岩-聚丙烯混杂纤维增强混凝土(HBPRC)的气孔结构,分析了不同纤维添加方式对混凝土累计气孔含量和气孔表面分形特征的影响。研究结果表明,玄武岩纤维、聚丙烯纤维以及玄武岩-聚丙烯混杂纤维的掺入使混凝土的累计气孔含量增大了76.5%~354.1%,并且混凝土的累计气孔含量随纤维掺量的增加而增大。HBPRC的气孔结构具有明显的分形特征且其分形特征具有尺度相关性,在小孔隙区、中孔隙区、大孔隙区和超大孔隙区,气孔面分形维数(D_(S))依次增大,但在孔径大于1500μm的区域没有分形特征。随着纤维的掺入,混凝土大孔隙区和超大孔隙区的D_(S)发生了明显的变化,单掺0.1%(体积分数,下同)的玄武岩纤维或0.1%的聚丙烯纤维增大了大孔隙区和超大孔隙区的D_(S);掺入0.1%的玄武岩-聚丙烯混杂纤维对大孔隙区和超大孔隙区D_(S)的影响较小;而掺入0.2%的玄武岩-聚丙烯混杂纤维显著减小了超大孔隙区的D_(S)。通过细观分析,认为纤维形成的网络结构对混凝土拌合过程中气泡合并产生的抑制作用是HBPRC大孔隙区和超大孔隙区D_(S)增大的主要原因,而纤维的弱分散性和长时间的搅拌会导致超大孔隙区的D_(S)减小。

焊条设计时气孔的控制

由于传统的氧化—还原理论的局限,无法解决钛型不锈钢焊条的气孔问题,通过试验发现药皮含水量对气孔的影响规律,提出"含水量-气孔"的新理论,为解决钛型渣系不锈钢焊条的气孔,钛钙型碳钢焊条大电流时气孔,以及开发抗潮的钛型不锈钢焊条提供了理论支持。

陆面过程模式SIB2与包气带入渗模型的耦合及其应用

土壤含水量对陆—气相互作用过程中的能—水平衡计算以及降雨、农业灌溉对地下水补给的研究起着关键的作用。但现阶段大多数陆面过程模式对土壤含水量的计算采用一维水桶模式,忽略了流域尺度上的侧向补给、地下水位的变化、包气带土壤的非线性渗透特性对土壤含水量的影响。针对这一问题,在国内外研究较为成熟的饱和—非饱和理论的基础上,编程实现了包气带土壤水分传输方程的求解,并与陆面过程模式(SIB2)相耦合,建立起研究分层包气带土壤水分运移、非稳态的地下水位、和地表蒸散发之间定量关系的模型。最后,利用建立的耦合模型,以河西走廊黑河流域中游临泽农业综合观测场的灌溉试验为例,模拟干旱内陆平原区小麦生长期间定额灌水条件下土壤含水量的变化。计算结果表明:模型能够准确计算瞬时土壤含水量、非稳态的地下水位,并对小麦生长过程中的耗水量进行估算,进而为农业合理灌溉提供了科学的理论基础。